arraylist扩容条件（20220929-ArrayList扩容机制源码分析）

示例代码

public class ArrayListSource { public static void main(String[] args) { ArrayList arrayList = new ArrayList(); //跳转至第一步 for (int i = 0; i < 10; i++) { arrayList.add(i); //需要进行第一次扩容              ，跳转至第二步 } for (int i = 11; i <= 15; i++) { arrayList.add(i); //需要进行第二次扩容 } arrayList.add(100); //需要进行第三次扩容 arrayList.add(200); arrayList.add(300); } }

代码分析

第一步： 当使用new ArrayList()创建集合时
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 ，会调用ArrayList类的无参构造器













，在集合内部存在一个空的elementData数组 
  
  
  
  
  
  
 ，代码如下

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //默认容量 ... private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //默认空数组 ... transient Object[] elementData; //存放Object对象的数组 ... private int size; //集合中所包含的元素
  
  
  
  
  
  
  ，默认为0 ... protected transient int modCount = 0; ... private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; //MAX_ARRAY_SIZE = 2147483639 ... public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; //elementData初始化为{}数组
 


 


 


 


 


 


 

，其中size=0 }

第二步： 程序进入for循环 
 
 
 
 
 
 
，从i=0开始
   
   
   
   
   
   
   ，执行arrayList.add(i)方法
 

 

 

 

 

 

 
，进入ArrayList类中

public boolean add(E e) { //此时：e=1 ensureCapacityInternal(size + 1); //跳转至第三步 elementData[size++] = e; return true; }

第三步： 执行ensureCapacityInternal(size + 1) 

 

 

 

 

 

 

，其中size=0

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { //此时minCapacity=size+1=1              ，即给集合中添加1个元素

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 ，需要的最小容量是1 ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); //跳转至第四步 }

第四步： 先执行ensureExplicitCapacity()中的嵌套函数calculateCapacity(elementData, minCapacity)

// elementData = {} // minCapacity = 1 // DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {} // DEFAULT_CAPACITY = 10 private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { //此if语句成立 return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); //返回值为10













，退出函数                     ，跳转至第五步
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ， } return minCapacity; }

第五步： 执行ensureExplicitCapacity()函数

// minCapacity = 10 // modCount默认为0




















，然后自加1 // elementData.length = 0 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; if (minCapacity - elementData.length > 0) //此时if语句成立 grow(minCapacity); //跳转至第六步 }

第六步： 执行grow(minCapacity)

// minCapacity = 10 // MAX_ARRAY_SIZE = 2147483639 private void grow(int minCapacity) { int oldCapacity = elementData.length; //oldCapacity=0 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //newCapacity=0+0/2=0 if (newCapacity - minCapacity < 0) //此if语句成立 newCapacity = minCapacity; //newCapacity = 10 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //此if语句不成立 newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); //此语句执行后              ，elementData = {null,null,null,null,null,null,null,null,null,null} }

第七步： 当程序执行完第六步之后
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 ，根据方法调用步骤依次返回













，直至第二步的第2条程序语句

public boolean add(E e) {//此时：e=1 ensureCapacityInternal(size + 1); //通过以上方法 
  
  
  
  
  
  
 ，确保集合中可以存放e对象 elementData[size++] = e;//此时size=0
  
  
  
  
  
  
  ，之后自加1；e=1 //执行之后 elementData = {1,null,null,null,null,null,null,null,null,null} return true; }

第八步： 在for循环中
 


 


 


 


 


 


 

，不断执行 arrayList.add(i)方法 
 
 
 
 
 
 
，直到for循环结束
   
   
   
   
   
   
   ，以上步骤介绍了ArrayList第一次默认初始化之后存放元素的步骤和扩容机制
 

 

 

 

 

 

 
，当集合中存放的对象达到容量10时 

 

 

 

 

 

 

，集合需要再次进行扩容
  
  
  
  
  
  
  。而接下来的每次扩容的容量=原来容量*1.5              ，即 0 --> 10 --> 15 --> 22 --> 33...