ArrayList底层数组扩容原理 - Java那些事儿专栏

 

ArrayList部分一共五篇文章了，并且引入了时间复杂度来分析，强烈建议大家一定要按顺序阅读，本文是第2篇，相关文章分别是：

1、ArrayList初始化 - Java那些事儿专栏

 

再次强调，ArrayList是一个普通的类，如果我们开心，可以自己写一个。

ArrayList初始化 - Java那些事儿专栏 文章发表后，评论区有人问如下问题。

我们先回顾一下之前的所说过的数组，话不多说，上代码：

老规则，我们继续画一画，加深一下印象，上图：

这个图我们去掉了ArrayList初探 - Java那些事儿专栏 一文图里那些无用的细节（方法区，常量池等），方便大家看起来清晰，我们用eclipse的debug功能看一下，看是否与我们图上画的一致

再看一下执行结果，也在我们期望中。

好，我们改一下代码，再往数组里加添加一个叫“周八”的person对象

执行一下

看到了传说的中数组下标越界异常。在Java中，数组一但在堆内存中创建，长度是固定的。

既然是固定的，那我们要往数组里加一个“周八”用户怎么办？没办法，只能重新new长一点的新的数组，把原来数组的元素复制过去，好吧，开始写代码吧，相信大家都会写

把老数组的元素循环一下，赋值给新的数组，很简单也很清晰。debug看一下

“周八”已经有了。以上代码虽然简单，但还不是最优雅的，老鸟一般会这么写，该段代码执行结果和上面那段代码一样。

再画个图加深一下印象吧：

此图已用尽我洪荒之力，希望大家以后多想想对象在堆内存中的样子。不枉我一片苦心呀。
看到System.arraycopy(）方法是不是似曾相识呢？我们在ArrayList初探 - 知乎专栏 一文中提了一下，相信看到这里，大家都知道ArrayList里的底层数组扩容是怎么实现的了吧。在ArrayList初探 - 知乎专栏 一文中，我们知道当ArrayList如果不指定构造个数的话，第一次往里面添加元素时底层数组会初始化一个长度为10的数组，我们再回顾一下昨天的源码，再来看一下ArrayList里的源码，当添加第11个元素时

再看grow()方法

这儿有一段代码：int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)，>>是移位运算符，相当于int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity/2)，但性能会好一些。

本文开始那个问题，到这儿就解决了，这就是数组的扩容，一般是oldCapacity + (oldCapacity >> 1)，相当于扩容1.5倍。

看到这里，相信在以后的面试中，面试官再问数组和ArrayLIst的区别的时候，大家应该有了自己的理解，而不是去背面试题了。

ArrayList还提供了其它构造方法，我们顺便来看一下。

我们再看一下源码，好简单：

当我们在写代码过程中，如果我们大概知道元素的个数，比如一个班级大概有40-50人，我们优先考虑List<Person> list2 = new ArrayList<>(50)以指定个数的方式去构造，这样可以避免底层数组的多次拷贝，进而提高程序性能。