List接口的大小可變數(shù)組的實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了所有可選列表操作，并允許包括 null 在內(nèi)的所有元素。
ArrayList繼承于List接口，除繼承過(guò)來(lái)的方法外，還提供一些方法來(lái)操作內(nèi)部用來(lái)存儲(chǔ)列表的數(shù)組的大小。
每個(gè)ArrayList實(shí)例都有一個(gè)容量。該容量是指用來(lái)存儲(chǔ)列表元素的數(shù)組的大小。它總是至少等于列表的大小。隨著向ArrayList中不斷添加元素，其容量也自動(dòng)增長(zhǎng)。并未指定增長(zhǎng)策略的細(xì)節(jié)，因?yàn)檫@不只是添加元素會(huì)帶來(lái)分?jǐn)偣潭〞r(shí)間開銷那樣簡(jiǎn)單。

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ArrayList是經(jīng)常會(huì)被用到的，一般情況下，使用的時(shí)候會(huì)像這樣進(jìn)行聲明：
List arrayList = new ArrayList();
如果像上面這樣使用默認(rèn)的構(gòu)造方法，初始容量被設(shè)置為10。當(dāng)ArrayList中的元素超過(guò)10個(gè)以后，會(huì)重新分配內(nèi)存空間，使數(shù)組的大小增長(zhǎng)到16。
可以通過(guò)調(diào)試看到動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的數(shù)量變化：10->16->25->38->58->88->...

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也可以使用下面的方式進(jìn)行聲明：
List arrayList = new ArrayList(4);
將ArrayList的默認(rèn)容量設(shè)置為4。當(dāng)ArrayList中的元素超過(guò)4個(gè)以后，會(huì)重新分配內(nèi)存空間，使數(shù)組的大小增長(zhǎng)到7。
可以通過(guò)調(diào)試看到動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的數(shù)量變化：4->7->11->17->26->...

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那么容量變化的規(guī)則是什么呢？請(qǐng)看下面的公式：
((舊容量 * 3) / 2) + 1
注：這點(diǎn)與C#語(yǔ)言是不同的，C#當(dāng)中的算法很簡(jiǎn)單，是翻倍。

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一旦容量發(fā)生變化，就要帶來(lái)額外的內(nèi)存開銷，和時(shí)間上的開銷。
所以，在已經(jīng)知道容量大小的情況下，推薦使用下面方式進(jìn)行聲明：
List arrayList = new ArrayList(CAPACITY_SIZE);
即指定默認(rèn)容量大小的方式。

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探索ArrayList自動(dòng)改變size真相 ArrayList的列表對(duì)象實(shí)質(zhì)上是存儲(chǔ)在一個(gè)引用型數(shù)組里的，有人認(rèn)為該數(shù)組有“自動(dòng)增長(zhǎng)機(jī)制”可以自動(dòng)改變size大小。正式地說(shuō)，該數(shù)組是無(wú)法改變 大小的，實(shí)際上它只是改變了該引用型數(shù)組的指向而已。下面，讓我們來(lái)看看java是怎樣實(shí)現(xiàn)ArrayList類的。 一、ArrayList類的實(shí)質(zhì)ArrayList底層采用Object類型的數(shù)組實(shí)現(xiàn)，當(dāng)使用不帶參數(shù)的構(gòu)造方法生成ArrayList對(duì)象時(shí)， 實(shí)際上會(huì)在底層生成一個(gè)長(zhǎng)度為10的Object類型數(shù)組。首先，ArrayList定義了一個(gè)私有的未被序列化的數(shù)組elementData，用來(lái)存儲(chǔ)ArrayList的對(duì)象列表（注意只定義未初始）：private transient Object[] elementData;其次，以指定初始容量（Capacity）或把指定的Collection轉(zhuǎn)換為引用型數(shù)組后實(shí)例化elementData數(shù)組；如果沒有指定，則預(yù)置初始容量為10進(jìn)行 實(shí)例化。把私有數(shù)組預(yù)先實(shí)例化，然后通過(guò)copyOf方法覆蓋原數(shù)組，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)改變ArrayList的大小(size)的關(guān)鍵。有人說(shuō)ArrayList是復(fù)雜的數(shù)組，我 認(rèn)為不如說(shuō)ArrayList是關(guān)于數(shù)組的系統(tǒng)的方法組合。ArrayList的構(gòu)造方法源碼如下：// 用指定的初始容量構(gòu)造一個(gè)空列表。public ArrayList(int initialCapacity) {super();if (initialCapacity < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);this.elementData = new Object[initialCapacity];//屬性指向新建長(zhǎng)度為初始容量的臨時(shí)數(shù)組}// 使用初始容量10構(gòu)造一個(gè)空列表public ArrayList() {this(10);}/ *構(gòu)造包含利用collection的迭代器按順序返回的指定collection元素的列表* @param c 集合，它的元素被用來(lái)放入列表t* @throws NullPointerException 如果指定集合為 null*/public ArrayList(Collection<? extends E> c) {elementData = c.toArray();//用Collection初始化數(shù)組elementDatasize = elementData.length;if (elementData.getClass() != Object[].class)elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);} 二、ArrayList實(shí)現(xiàn)自動(dòng)改變size機(jī)制為了實(shí)現(xiàn)這一機(jī)制，java引進(jìn)了Capacity和size概念，以區(qū)別數(shù)組的length。為了保證用戶增加新的列表對(duì)象，java設(shè)置了最小容量（minCapacity） ，通常情況上，它大于列表對(duì)象的數(shù)目，所以Capactiy雖然就是底層數(shù)組的長(zhǎng)度（length），但是對(duì)于最終用戶來(lái)講，它是無(wú)意義的。而size存儲(chǔ)著列表 對(duì)象的數(shù)量，才是最終用戶所需要的。為了防止用戶錯(cuò)誤修改，這一屬性被設(shè)置為privae的，不過(guò)可以通過(guò)size()獲取。下面，對(duì)ArrayList的初始以及其列表對(duì)象的增加和刪除等三種情況下的size自動(dòng)改變機(jī)制進(jìn)行分析。1、初始Capacity和size值。從上面給出的ArrayList構(gòu)造方法源碼中，我們不難看出Capacity初始值（initialCapacity）可以由用戶直接指定或由用戶指定的Collection集合存 儲(chǔ)的對(duì)象數(shù)目確定，如果沒有指定，系統(tǒng)默認(rèn)為10。而size的被聲明為int型變量，默認(rèn)為0，當(dāng)用戶指定Collection創(chuàng)建ArrayList時(shí)，size值等于 initialCapacity。2、add()方法該方法的源碼如下：public boolean add(E e) {ensureCapacityInternal(size + 1);elementData[size++] = e;//添加對(duì)象時(shí)，自增sizereturn true;}方法中調(diào)用的ensureCapacityInternal主要用來(lái)調(diào)整容量，修改elementData數(shù)組的指向。其中涉及到3個(gè)方法的調(diào)用，其核心在于grow方法：private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {modCount++;//定義于ArrayList的父類AbstractList，用于存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)修改次數(shù)// overflow-conscious codeif (minCapacity - elementData.length > 0)grow(minCapacity);} private void grow(int minCapacity) {// overflow-conscious codeint oldCapacity = elementData.length;int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//新容量擴(kuò)大到原容量的1.5倍，右移一位相關(guān)于原數(shù)值除以2。if (newCapacity - minCapacity < 0)newCapacity = minCapacity;if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);// minCapacity is usually close to size, so this is a win:elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}private static int hugeCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity < 0) // overflowthrow new OutOfMemoryError();return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?Integer.MAX_VALUE :MAX_ARRAY_SIZE;//MAX_ARRAY_SIZE和Integer.MAX_VALUE為常量，詳細(xì)請(qǐng)參閱下面的注解}通過(guò)以上代碼，我們可知java自動(dòng)增加ArrayList大小的思路是：向ArrayList添加對(duì)象時(shí)，原對(duì)象數(shù)目加1如果大于原底層數(shù)組長(zhǎng)度，則以適當(dāng)長(zhǎng)度新 建一個(gè)原數(shù)組的拷貝，并修改原數(shù)組，指向這個(gè)新建數(shù)組。原數(shù)組自動(dòng)拋棄（java垃圾回收機(jī)制會(huì)自動(dòng)回收）。size則在向數(shù)組添加對(duì)象，自增1。注解：//定義于該類的常量，用來(lái)分配數(shù)組的size最大值。一些 VMs在數(shù)組里保留字頭，試圖分配更大數(shù)組時(shí)可能導(dǎo)致OutOfMemoryError:被請(qǐng)求數(shù)組的 size超出VM界限。private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;//在java.lang.Integer類中常量MIN_VALUE、MAX_VALUE如下：public static final int MIN_VALUE = 0x80000000;//整型取值區(qū)間下界：－2147483648public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;//整型取值區(qū)間上界：2147483647//在java.util.AbstractList中modCount定義如下：protected transient int modCount = 0;3、remove()方法該重構(gòu)方法其一源碼如下（其它的就不累述了）：public E remove(int index) {rangeCheck(index);modCount++;E oldValue = elementData(index);int numMoved = size - index - 1;if (numMoved > 0)System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);//將后面的列表對(duì)象前移elementData[--size] = null; // 數(shù)組前移一位，size自減，空出來(lái)的位置置null，具體的對(duì)象的銷毀由Junk收集器負(fù)責(zé)return oldValue;}private void rangeCheck(int index) {//邊界檢查if (index < 0 || index >= this.size)throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));}E elementData(int index) {//獲取指定index所在位置的對(duì)象return (E) elementData[index];}通過(guò)remove()源碼的學(xué)習(xí)，我們不難看出，其改變ArrayList大小的核心與add()方法相似，都是同數(shù)組拷貝。另外，如果確有必要，用戶也可以指定ArrayList實(shí)例的容量，可以有效的降低時(shí)間成本。它是通過(guò)調(diào)用ensureCapacityInternal來(lái)實(shí)現(xiàn)的，源代碼 如下：public void ensureCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity > 0)ensureCapacityInternal(minCapacity);}因?yàn)閟ize為private的，java給出方法來(lái)訪問(wèn)它：public int size() {checkForComodification();return this.size;}綜上所述，在用戶向ArrayList追加對(duì)象時(shí)，Java總是要先計(jì)算容量（Capacity）是否適當(dāng)，若容量不足則把原數(shù)組拷貝到以指定容量為長(zhǎng)度創(chuàng)建的 新數(shù)組內(nèi)，并對(duì)原數(shù)組變量重新賦值，指向新數(shù)組。在這同時(shí)，size進(jìn)行自增1。在刪除對(duì)象時(shí)，先使用拷貝方法把指定index后面的對(duì)象前移1位（如果 有的話），然后把空出來(lái)的位置置null，交給Junk收集器銷毀，size自減1，即完成了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java中的ArrayList的初始容量和容量分配的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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