ArrayList扩容机制

1 创建ArrayList对象

ArrayList arrayList = new ArrayList();

底层调用无参构造

 public ArrayList() {
        //常量DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 的值为“{}”，为空数组
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

通过无参构造生成对象时并没有初始化底层数组，这样的懒加载模式可以节省内存。

2 调用add(E e)

 arrayList.add("hello");

底层原理

public boolean add(E e) {
        //确保数组容量足够
        ensureCapacityInternal(size + 1);
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
​

调用ensureCapacityInternal(int minCapacity) 方法,对数组容量进行检查，不够时则进行扩容。

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    // 如果elementData为"{}"即第一次调用add(E e)，重新定义minCapacity的值，赋值为       //DEFAULT_CAPACITY=10
    // 即第一次调用add(E e)方法时，定义底层数组elementData的长度为10
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
    // 判断是否需要扩容
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

3 ensureExplicitCapacity(minCapacity) 判断是否需要扩容

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
​
// 第一次进入时，minCapacity=10,elementData.length=0,对数组进行扩容
// 之后再进入时，minCapacity=size+1，elementData.length=10(每次扩容后会改变)，
// 需要minCapacity>elementData.length成立，才能扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
​

4 grow(minCapacity) 对数组进行扩容

private void grow(int minCapacity) {
        // 将数组长度赋值给oldCapacity
        int oldCapacity = elementData.length;
        // 将oldCapacity右移一位再加上oldCapacity，即相当于newCapacity=1.5oldCapacity(不考虑精度损失)
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        // 如果newCapacity还是小于minCapacity，直接将minCapacity赋值给newCapacity
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        // 特殊情况：newCapacity的值过大，直接将整型最大值赋给newCapacity，
    // 即newCapacity=Integer.MAX_VALUE
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // 将elementData的数据拷贝到扩容后的数组
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
​
// 如果大于临界值，进行整型最大值的分配
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }
​

总结：使用ArrayList()创建ArrayList对象时，不会定义底层数组的长度，当第一次调用add(E e) 方法时，初始化定义底层数组的长度为10，之后调用add(E e)时，如果需要扩容，则调用grow(int minCapacity) 进行扩容,长度为原来的1.5倍(右移一位)。