ArrayList的扩容机制

ArrayList扩容机制

从源码分析

  ArrayList是List接口的实现类，它是支持根据需要而动态增长的数组。java中标准数组是定长的，在数组被创建之后，它们不能被加长或缩短。这就意味着在创建数组时需要知道数组的所需长度，但有时我们需要动态程序中获取数组长度。ArrayList就是为此而生的。

因此，了解它的扩容机制对使用它尤为重要。

• ArrayList扩容发生在调用add()方法的时候，下面是add()方法的源码：
• 存放元素的数组：elementData

    public boolean add(E e) {
       //扩容
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

• 根据意思可以看出ensureCapacityInternal()是用来扩容的，形参为最小扩容量，进入此方法后：

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}

• 通过方法calculateCapacity(elementData, minCapacity)获取:

• 默认容量大小：DEFAULT_CAPACITY=10;

    private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        //如果传入的是个空数组则最小容量取默认容量与minCapacity之间的最大值
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);//(10,0)
        }
        return minCapacity;
    }

• ensureExplicitCapacity方法可以判断是否需要扩容：

 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
          modCount++;
          // 如果最小需要空间比elementData的内存空间要大，则需要扩容
          if (minCapacity - elementData.length > 0)
              //扩容
              grow(minCapacity);
      }

• 接下来重点来了，ArrayList扩容的关键方法grow():

  private void grow(int minCapacity) {
          // 获取到ArrayList中elementData数组的内存空间长度
          int oldCapacity = elementData.length;
         // 扩容至原来的1.5倍
         int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
         // 再判断一下新数组的容量够不够，够了就直接使用这个长度创建新数组，
          // 不够就将数组长度设置为需要的长度
         if (newCapacity - minCapacity < 0)
             newCapacity = minCapacity;
         //若预设值大于默认的最大值检查是否溢出
         if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
             newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
         // 调用Arrays.copyOf方法将elementData数组指向新的内存空间时newCapacity的连续空间
         // 并将elementData的数据复制到新的内存空间
         elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
     }

• 从方法中我们可以清晰的看出其实ArrayList扩容的本质就是计算出新的扩容数组的size后实例化，并将原有数组内容复制到新数组中去。