关于Java的ArrayList数组自动扩容机制

ArrayList介绍

• ArrayList底层是基于数组实现的，是一个动态数组，自动扩容。
• ArrayList不是线程安全的，只能用在单线程环境下。
• 实现了Serializable接口，因此它支持序列化，能够通过序列化传输；
• 实现了RandomAccess接口，支持快速随机访问，实际上就是通过下标序号进行快速访问；
• 实现了Cloneable接口，能被克隆。

动态扩容

初始化

JDK1.7通过无参构造方法（初始长度默认10，以默认的大小来初始化内部的数组）、有参构造方法对数组进行初始化。

确保内部容量

通过判断，如果够则不进行操作；容量不够就扩充来确保内部容量。

1. ensureCapacityInternal方法名的英文大致是“确保内部容量”，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。ensureCapacityInternal该方法通过将现有的元素个数数组的容量比较。看如果需要扩容，则扩容。

2. 是将要添加的元素放置到相应的数组中。

根据传入的最小需要容量minCapacity来和数组的容量长度对比，如果minCapacity大于或等于数组容量，则需要进行扩容。

扩容

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    // jdk1.7采用位运算比以前的计算方式更快
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    //jdk1.7这里增加了对元素个数的最大个数判断，MAX_ARRAY_SIZE 为int最大值减去8。
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    // 最重要的复制元素方法   Arrays.copyOf() 
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

综述：ArrayList在第一次插入元素add()时分配10（默认）个对象空间。假如有20个数据需要添加，那么会在第11个数据的时候（原始数组容量存满时），按照1.5倍增长；

之后扩容会按照1.5倍增长（10、15、22、、、）。

每次扩容都是通过Arrays.copyOf(elementData, newCapacity) 这样的方式实现的。ArrayList的自动扩容机制底层借助于System实现System.arraycopy(0,oldsrc,0,newsrc,length);

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