Java ArrayList扩容问题实例详解

2019-11-26 10:20:13

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供稿：网友

本文研究的主要是Java ArrayList扩容问题实例详解的相关内容，具体介绍如下。

首先我们需要知道ArrayList里面的实质的其实是一个Object类型的数组，ArrayList的扩容问题其实就是这个Object类型的数组的扩容问题。

transient Object[] elementData;

一、创建时，ArrayList的容量分配

创建一个ArrayList有三种情况

1、默认大小创建（默认为0）

ArrayList al = new ArrayList();

创建完成之后，al的容量为0。从下面代码就可以知道。

transient Object[] elementData; private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};public ArrayList() {  this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}

2、指定大小创建

ArrayList al = new ArrayList(5);

创建一个容量为5的ArrayList对象，其实就是一个长度为5的Object数组，从下面代码就可以知道。

transient Object[] elementData; private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};public ArrayList(int initialCapacity) {  if (initialCapacity > 0) {    this.elementData = new Object[initialCapacity];  } else if (initialCapacity == 0) {    this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;  } else {    throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+                      initialCapacity);  }}

3、指定元素集合创建

ArrayList al = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));

上面创建了ArrayList对象，并使用一个List为[1,2,3,4,5]来进行初始化。其实就是创建了一个长度为5的Object数组，数组的内容为[1,2,3,4,5]。从下面代码就可以知道。

private int size;transient Object[] elementData; private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};public ArrayList(Collection<? extends E> c) {  elementData = c.toArray();  if ((size = elementData.length) != 0) {    // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)    if (elementData.getClass() != Object[].class)      elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);  } else {    // replace with empty array.    this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;  }}

二、插入元素时，ArrayList的容量扩充

ArrayList<Integer> collection = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));Integer[] moreInts = { 6, 7, 8, 9, 10 };collection.addAll(Arrays.asList(moreInts));

上面过程如下：

1、创建一个size为5的ArrayList，内容为[1,2,3,4,5]。――初始容量为5

2、向这个ArrayList对象里面添加集合{ 6, 7, 8, 9, 10 }。――-这个时候，就需要对这个ArrayList对象容量进行扩充了。

查看源码：

public Boolean addAll(Collection<? extends E> c) {	// 得到插入数组	Object[] a = c.toArray();	// 得到插入内容长度	int numNew = a.length;	ensureCapacityInternal(size + numNew);	// Increments modCount	System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);	size += numNew;	return numNew != 0;}private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {	//如果ArrayList里面的内容为空	if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {		minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);	}	ensureExplicitCapacity(minCapacity);}private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {	modCount++;	// 进一步计算扩充后的大小minCapacity	if (minCapacity - elementData.length > 0)	    grow(minCapacity);}private void grow(int minCapacity) {	// ArrayList的原始大小	int oldCapacity = elementData.length;	// 在原始大小的基础上计算扩充后的大小，扩充后的大小是元素大小的1.5倍	int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);	//跟前面计算的扩充后长度minCapacity比较，取较大的那个为扩充后长度	if (newCapacity - minCapacity < 0)	    newCapacity = minCapacity;	// 如果扩充后长度大于最大长度	if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)	    newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);	// 扩充	elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}private static int hugeCapacity(int minCapacity) {	// minCapacity小于0，说明溢出，否则将最大整数作为最终扩充长度	if (minCapacity < 0) // overflow	throw new OutOfMemoryError();	return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?	    Integer.MAX_VALUE :	    MAX_ARRAY_SIZE;}