Arraylist動態擴容詳解

arraylist是基於陣列實現的，是乙個動態陣列，其容量能自動增長。 arraylist不是執行緒安全的，只能用在單執行緒環境下。實現了serializable介面，因此它支援序列化，能夠通過序列化傳輸；實現了randomaccess介面，支援快速隨機訪問，實際上就是通過下標序號進行快速訪問；實現了cloneable介面，能被轉殖。

一初始化首先有三種方式來初始化：

public arraylist();

預設的構造器，將會以預設的大小來初始化內部的陣列

public arraylist(collection extends e> c)

用乙個icollection物件來構造，並將該集合的元素新增到arraylist

public arraylist(int initialcapacity)

用指定的大小來初始化內部的陣列

後兩種方式都可以理解，通過創造物件，或指定大小來初始化內部資料即可。

那我們來重點關注一下無引數構造器的實現過程：

/**
* constructs an empty list with an initial capacity of ten.
*/public
arraylist() 
private
static
final object defaultcapacity_empty_elementdata = {};

可以看出它的預設陣列為長度為0。而在之前jdk1,6中，無引數構造器**是初始長度為10。

jdk6**這樣的：

public
arraylist() 
public arraylist(int
initialcapacity)

接下來，要擴容的話，肯定是在arraylist.add 方法中。我們來看一下具體實現。

二確保內部容量

我們以無引數構造為例，

初始化時，陣列長度為0.

那我現在要新增資料了，陣列的長度是怎麼變化的？

public
boolean
add(e e)

① ensurecapacityinternal方法名的英文大致是「確保內部容量」，size表示的是執行新增之前的元素個數，並非arraylist的容量，容量應該是陣列elementdata的長度。ensurecapacityinternal該方法通過將現有的元素個數陣列的容量比較。看如果需要擴容，則擴容。

②是將要新增的元素放置到相應的陣列中。

下面具體看ensurecapacityinternal(size + 1);

// ① 是如何判斷和擴容的。
private
void ensurecapacityinternal(int
mincapacity) 
ensureexplicitcapacity(mincapacity);
}private
void ensureexplicitcapacity(int
mincapacity) 
/*** default initial capacity.
*/private
static
final
int default_capacity = 10;

以上，elementdata是用來儲存實際內容的陣列。minexpand 是最小擴充容量。

defaultcapacity_empty_elementdata共享的空陣列例項用於預設大小的空例項。根據傳入的最小需要容量mincapacity來和陣列的容量長度對比，若mincapactity大於或等於陣列容量，則需要進行擴容。

三擴容

/*
*增加容量，以確保它至少能容納
*由最小容量引數指定的元素數。
* @param mincapacity所需的最小容量
*/private
void grow(int
mincapacity)

綜上所述，arraylist相當於在沒指定initialcapacity時就是會使用延遲分配物件陣列空間，當第一次插入元素時才分配10（預設）個物件空間。假如有20個資料需要新增，那麼會分別在第一次的時候，將arraylist的容量變為10 (如下圖一)；之後擴容會按照1.5倍增長。也就是當新增第11個資料的時候，arraylist繼續擴容變為10*1.5=15(如下圖二)；當新增第16個資料時，繼續擴容變為15 * 1.5 =22個(如下圖四)。：

向陣列中新增第乙個元素時，陣列容量為10.

向陣列中新增到第10個元素時，陣列容量仍為10.

向陣列中新增到第11個元素時，陣列容量擴為15.

向陣列中新增到第16個元素時，陣列容量擴為22.

每次擴容都是通過arrays.copyof(elementdata, newcapacity) 這樣的方式實現的。

本文介紹了arraylist動態擴容的全過程。如果通過無參構造的話，初始陣列容量為0，當真正對陣列進行新增時，才真正分配容量。每次按照1.5倍（位運算）的比率通過copeof的方式擴容。在jkd1.6中實現是，如果通過無參構造的話，初始陣列容量為10，每次通過copeof的方式擴容後容量為原來的1.5倍，以上就是動態擴容的原理。

Arraylist動態擴容詳解

ArrayList動態擴容機制

ArrayList的動態擴容

ArrayList的動態擴容機制

Arraylist動態擴容詳解

ArrayList動態擴容機制

ArrayList的動態擴容

ArrayList的動態擴容機制

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