ArraryList是怎样进行扩容的
为了说明说明这个问题,我们直接来看ArrayList的源码。
首先看ArrayList中的add
方法
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1);
elementData[size++] = e;
return true;
}
从add
方法中可以看到,它首先调用了一个ensureCapacityInternal
方法,然后再将新的元素加到数组末尾,最后size + 1;
size表示的是执行添加之前的元素个数,并非ArrayList的容量,容量应该是数组elementData
的长度
其中这个ensureCapacityInternal
的作用就是判断容量是否足够,如果不够,则进行扩容。
那我们再去看以下这个ensureCapacityInternal
方法
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
可以看到在这个方法中调用了两个其他的方法,那我们在一个一个去看一下
首先是calculateCapacity
方法
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
return minCapacity;
}
可以看到这个方法首先进行了一个判断,如果elementData
为空的话,就取DEFAULT_CAPACITY
(默认值为10)和minCapacity
(即上面传过来的size + 1)中的较大值,如果不为空,则直接返回minCapacity
;
然后我们再回头去看`ensureExplicitCapacity``方法
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
在这个方法中,我们判断了elementData.length
即数组的长度是否小于我们所需的最小容量minCapacity
,如果小于这个容量,我们就调用grow
方法进行扩容,并且我们可以看到,这个过程是有可能发生溢出的。
让我们一起来看看grow
方法的源码
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
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, c);
}
可以看到在这个方法中,它创建了一个名为newCapacity
的变量,且这个变量的大小为数组长度的1.5倍。然后grow
方法将newCapacity
和 minCapacity
进行比较,如果newCapacity
还是小于minCapacity
的话,就将minCapacity
的值赋给newCapacity
。最后将原来数组的元素拷贝到一个新的,大小为newCapacity
的数组中。
但是当newCapacity
的值大于MAX_ARRAY_SIZE
即ArrayList的最大长度的时候,就会调用hugeCapacity
方法进行进一步处理。
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
在hugeCapacity
方法中,它先对minCapacity
进行了判断,如果minCapacity
小于0,则抛出OutOfMemoryError
异常。若不满足条件,就比较minCapacity
和MAX_ARRAY_SIZE
的大小,若大于,就返回Integer的最大值(0x7fffffff),若不大于,则返回MAX_ARRAY_SIZE
.
至此,ArrayList的扩容过程就结束了。
最后有几个细节
- 在JDK8中,使用无参构造方法,它的默认容量是10
- 新的数组容量是原来的1.5倍或所需的最小大小minCapacity,此时的minCapacity一定大于原来数组的1.5倍数
- ArrayList最大容量不超过Integer的最大值