ArrayList簡介

ArrayList是一個動態數組，它的容量可以動態增長，默認容量是10，每次擴容都為原來容量的1.5倍 。 從如下類定義可以看到，它繼承了AbstractList，并實現了List/RandomAccess/Cloneable/java.io.Serializable接口

public class ArrayList extends AbstractList

implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

1.繼承AbstractList和實現List接口，使得ArrayList有了增刪改和遍歷數組的功能

2.實現RandomAccess接口，即可以隨即訪問List內的元素，區別于通過Interator迭代器訪問

3 這里輸入引用文本3.實現java.io.Serializable接口,即可以序列化。

ArrayList兩個重要成員變量

1.elementData，是Object[]。Object類型數組里面保存著ArrayList的元素

/**

* Object[]數組，保存ArrayList數據

*/

transient Object[] elementData;

2.size，即ArrayList的實際大小

/**

* ArrayList的實際大小(即保存元素的個數)

*/

private int size;

3個構造器：ArrayList容量的初始化

1.默認構造器 public ArrayList()

2.指定容量的構造器 public ArrayList(int initialCapacity)

3.將其他集合轉成ArrayList的構造器 public ArrayList(Collection extends E> c)

其中，默認構造器初始化容量大小為10

/**

* 默認構造函數，初始容量為10

*/

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

public ArrayList() {

this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;

}

ArrayList源碼解析

兩個擴容函數，根據 期望容量minCapacity 來擴大ArrayList容量

public void ensureCapacity(int minCapacity) {

/*

* 【minExpand 計算】若 elementData 不為默認大小的空Object[]數組，

* 那么minExpand就為0，否則 minExpand 為 DEFAULT_CAPACITY

*/

int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)

// any size if not default element table

? 0

// larger than default for default empty table. It's already

// supposed to be at default size.

: DEFAULT_CAPACITY;

/*

* 【minCapacity 與 minExpand 比較】當 “期望容量 > 最小可擴展容量” 時

* 根據 期望容量 去擴容。也就是說想要擴容， minCapacity 一定大于 minExpand

*/

if (minCapacity > minExpand) {

ensureExplicitCapacity(minCapacity);

}

}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {

/*

* 【確定minCapacity】若ArrayList是默認大小的空Object[]數組，則取

* minCapacity 和 DEFAULT_CAPACITY 中的最大值

*/

if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {

minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);

}

// 直接擴容。根據 期望容量 來擴大ArrayList容量

ensureExplicitCapacity(minCapacity);

}

ensureCapacity()與ensureCapacityInternal()的區別是：

1、前者不一定擴容，只有當minCapacity > minExpand 時擴容(有條件的調用ensureExplicitCapacity())。

2、后者一定擴容(直接調用ensureExplicitCapacity())

當向ArrayList增加元素的時候，判斷ArrayList容量是否足夠的函數ensureExplicitCapacity() 若 期望容量 > 可用容量，即原ArrayList的可用容量已經不夠用了，則調用grow()函數來擴大ArrayList容量，容量大小為minCapacity

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {

modCount++; // Increment!

// 若 期望容量 > ArrayList可用容量

if (minCapacity - elementData.length > 0)

// 調用grow()擴容

grow(minCapacity);

}

對于grow()，值得注意的是擴容后新容量的大小：基于原容量*3/2與 期望容量minCapacity大小比較。 若 *3/2 > minCapacity，新容量 = 原容量的3/2 若 *3/2 < minCapacity，新容量 = minCapacity 反正總的一個原則：取值比較大的就對了

？？？那么問題就來了，是否新容量可以無限大？ 函數hugeCapacity()給出了答案，如下。

private void grow(int minCapacity) {

// overflow-conscious code

int oldCapacity = elementData.length;

// 【基于原容量定新容量，且一定執行】新容量 = 原容量*3/2

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

/*

* 【newCapacity取大 (已經擴容一次了,*3/2)】若 (新容量 < 企圖容量) ，

* 則 (新容量 = 企圖容量)，反正取最大就是了。PS：這次比較的是

* (*3/2)與 minCapacity，取大者

*/

if (newCapacity - minCapacity < 0)

newCapacity = minCapacity;

/*

* 【上限，在合理范圍內擴容】這個范圍就是數組和整型值的范圍，最大值為

* MAX_ARRAY_SIZE(上限) 和 Integer.MAX_VALUE(上限)。

* 若 (企圖容量 > MAX_ARRAY_SIZE)，那么說明 MAX_ARRAY_SIZE 不能滿足

* 需求大小，則用 Integer.MAX_VALUE

*/

if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)

newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

// minCapacity is usually close to size, so this is a win:

// 前面千辛萬苦得到合適的 newCapacity 后，終于可以開始擴容了，調用 .copyOf()

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

}

Integer.MAX_VALUE和 MAX_ARRAY_SIZE之間的關系，如下：

private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

可見，Integer.MAX_VALUE > MAX_ARRAY_SIZE > 0，而 擴容后的新容量在(0,Integer.MAX_VALUE]的左開右閉區間內。

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {

if (minCapacity < 0) // overflow

throw new OutOfMemoryError();

return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?

Integer.MAX_VALUE :

MAX_ARRAY_SIZE;

}

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的java数组扩容arraylist,ArrayList--扩容机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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