ArrayList扩容机制源码分析

一、ArrayList概述

• ArrayList是基于数组实现的，是一个动态数组，其容量能自动增长。
• 实现了Serializable接口，因此它支持序列化，能够通过序列化传输；
• 实现了RandomAccess接口，支持快速随机访问，实际上就是通过下标序号进行快速访问；
• 实现了Cloneable接口，能被克隆。

二、ArrayList初始化源码分析

• 首先有三种方式来初始化：
  • public ArrayList();默认的构造器，将会以默认的大小来初始化内部的数组
    • JDK1.6之前默认大小为10
    • JDK1.6及之后默认大小为0，即一个空数组
  • public ArrayList(Collection
c)用一个ICollection对象来构造，并将该集合的元素添加到ArrayList
  • public ArrayList(int initialCapacity)用指定的大小来初始化内部的数组

======================JDK1.6及以后的无参构造器====================== / * Constructs an empty list with an initial capacity of ten. */ public ArrayList() { 
    // DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是空数组 this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = { 
   }; ======================JDK1.6以前的无参构造器====================== public ArrayList() { 
    this(10); } public ArrayList(int initialCapacity) { 
    super(); if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); this.elementData = new Object[initialCapacity]; } 

三、扩容前的容量判断源码分析

add()方法

我们以无参数构造为例，初始化时，数组长度为0.那我现在要添加数据了，数组的长度是怎么变化的？

public boolean add(E e) { 
    ensureCapacityInternal(size + 1); // ①Increments modCount!! elementData[size++] = e; // ② return true; } 

• ① ensureCapacityInternal方法名的英文大致是“确保内部容量”，size表示的是执行添加之前的元素个数，并非ArrayList的容量，容量应该是数组elementData的长度。ensureCapacityInternal该方法通过将现有的元素个数数组的容量比较。看如果需要扩容，则扩容。
• ②是将要添加的元素放置到相应的数组中。

ensureCapacityInternal（）确保容量方法

• 1.判断实际存储数组是否为空数组，如果是，那么最小容量取默认值10，如果不是则取当前的传参最小容量【即上一步的size + 1】
• 2.如果minCapacity【需要的长度】超过了当前数组的长度【现有的长度】，则触发扩容

// ① 是如何判断和扩容的。 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { 
    //如果实际存储数组 是空数组，则最小需要容量就是默认容量 if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { 
    minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { 
    modCount++; //如果数组（elementData)的长度小于最小需要的容量（minCapacity）就扩容 if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } / * Default initial capacity. */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; 

四、扩容机制源码分析

• 扩容机制：
  • 扩容1.5倍，在JDK1.7及以后采用的是位运算，因为更快！！！！！！
  • int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 等价于1.5倍扩容

/* *增加容量，以确保它至少能容纳 *由最小容量参数指定的元素数。 * @param mincapacity所需的最小容量 */ private void grow(int minCapacity) { 
    // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; //>>位运算，右移动一位。 整体相当于newCapacity =oldCapacity + 0.5 * oldCapacity  // jdk1.7采用位运算比以前的计算方式更快 // 相当于是扩容1.5倍！！！！！！！！！！！！！ int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; //jdk1.7这里增加了对元素个数的最大个数判断,jdk1.7以前是没有最大值判断的，MAX_ARRAY_SIZE 为int最大值减去8（不清楚为什么用这个值做比较） if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 最重要的复制元素方法 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } 

五、总结