ArrayList源码一口闷

话不多说，先干为敬

初始容量的改变

ArrayList是java.util下的包，在JDK1.7之前ArrayList是有默认容量的，大小为10，JDK1.7之后就默认为0了，在执行add方法的时候才真正进行初始化默认容量10.

既然add是头，那就从add方法开始

add 方法    
public boolean add(E e) {
        //添加元素之前，先调用ensureCapacityInternal方法
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        //这里看到ArrayList添加元素的实质就相当于为数组赋值
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

我们接着add方法往下走，也就是里面调用的ensureCapacityInternal(size + 1)方法：

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            // 获取默认的容量和传入参数的较大值，比如初始为0，那就取10，也就是默认容量
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        //判断是否需要扩容
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

接下来看ensureExplicitCapacity

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            //此方法为ArrayList的扩容方法
            grow(minCapacity);
    }

再接着看grow扩容方法

增加容量以确保其至少可以容纳最小容量参数指定的元素数

/**
     * 要分配的最大数组大小
     */
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

    /**
     * ArrayList扩容的核心方法。
     */
    private void grow(int minCapacity) {
        // oldCapacity为旧容量，newCapacity为新容量
        int oldCapacity = elementData.length;
        //将oldCapacity 右移一位，其效果相当于oldCapacity /2，
        //我们知道位运算的速度远远快于整除运算，整句运算式的结果就是将新容量更新为旧容量的1.5倍，
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        //然后检查新容量是否大于最小需要容量，若还是小于最小需要容量，那么就把最小需要容量当作数组的新容量，
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
       // 如果新容量大于 MAX_ARRAY_SIZE,进入(执行) `hugeCapacity()` 方法来比较 minCapacity 和 MAX_ARRAY_SIZE，
       //如果minCapacity大于最大容量，则新容量则为`Integer.MAX_VALUE`，否则，新容量大小则为 MAX_ARRAY_SIZE 即为 `Integer.MAX_VALUE - 8`。
        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);
    }

再来看下可能在大量add数据时候可能会用到的ensureCapacity方法

如有必要，增加此ArrayList实例的容量，以确保它至少可以容纳最小容量参数指定的元素数。

参数：
minCapacity –所需的最小容量

public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        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;

        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }

可以看到方法的本质还是调用ensureExplicitCapacity，还是扩容。那么这个方法什么场景用呢？最好在 add 大量元素之前用 ensureCapacity 方法，以减少增量重新分配的次数和扩容时间：

/**
 * @ClassName testOne
 * @Description TODO
 * @Author zzr
 * @Date 2021/2/20 11:01
 * @Version 1.0
 */
public class testOne {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>();
        final int N = 10000000;
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            list.add(i);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("使用ensureCapacity方法前："+(endTime - startTime));

        list = new ArrayList<Object>();
        long startTime1 = System.currentTimeMillis();
        list.ensureCapacity(N);
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            list.add(i);
        }
        long endTime1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("使用ensureCapacity方法后："+(endTime1 - startTime1));
    }
}

结果：

使用ensureCapacity方法前：3604
使用ensureCapacity方法后：1922

Process finished with exit code 0

System.arraycopy()和Arrays.copyOf()对比

arraycopy()方法实现数组自己复制自己

/**
 * elementData : 源数组;
 * index : 源数组中的起始位置;
 * elementData : 目标数组；
 * index + 1 : 目标数组中的起始位置；
 * size - index : 要复制的数组元素的数量；
 */
  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index);

测试：

public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[10];
        a[0] = 1;
        a[1] = 2;
        a[2] = 3;
        a[3] = 4;
        System.out.println("原数组：");
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.print(a[i]+" ");
        }

        System.arraycopy(a, 2, b, 3, 2);
        b[2]=33;
        System.out.println();
        System.out.println("处理之后数组：");
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            System.out.print(b[i]+" ");
        }
    }

结果：

原数组：
1 2 3 4 0 0 0 0 0 0 
处理之后数组：
0 0 33 3 4 0 0 0 0 0