ArrayList的源代码分析（扩容原理）
- 1 使用空参构造的集合，在底层创建一个容量为0的数组。
- 2 添加第一个元素时，底层会扩容创建一个容量为10的数组。
- 3 存满时会扩容1.5倍。
- 4 如果一次添加多个元素，1.5倍还放不下，那么扩容以实际需要的数组大小来扩容。
空参构造-初始化：
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}1 这里的elementData是一个Object数组
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access2 长度为0的一个数组赋值给这里的Object数组
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};长度初始化
数组长度与与接下来应该添加的元素位置：（默认为0）
private int size;添加元素-扩容：（代码为逐层调用）
1
public boolean add(E e) {
modCount++;
add(e, elementData, size);
return true;
}e为添加元素的名称
elementData为底层数组名称
size为添加位置/也是未添加前数组长度
2
private void add(E e, Object[] elementData, int s) {
if (s == elementData.length)
elementData = grow();
elementData[s] = e;
size = s + 1;
}先有一个判断：如果数组长度已经等于数组中元素的个数，那么数组已经满了
需要实现grow()扩容
然后再实现对s(添加位置)进行赋值，最后再将数组长度加一。
3
private Object[] grow() {
return grow(size + 1);
}现有个数加一进行扩容
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
Object[] a = c.toArray();
modCount++;
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Object[] elementData;
final int s;
if (numNew > (elementData = this.elementData).length - (s = size))
elementData = grow(s + numNew);
System.arraycopy(a, 0, elementData, s, numNew);
size = s + numNew;
return true;
}将添加的集合变成数组，获取长度，如果这个需要添加的数组的长度大于数组还剩下的长度那么调用grow扩容
最后调用System.arraycopy方法进行填充赋值
4
private Object[] grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
if (oldCapacity > 0 || elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
int newCapacity = ArraysSupport.newLength(oldCapacity,
minCapacity - oldCapacity, /* minimum growth */
oldCapacity >> 1 /* preferred growth */);
return elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
} else {
return elementData = new Object[Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)];
}
}这里的MinCapacity未上面传参的size+1
oldCapacity为数组原先的长度
首次扩容oldCapacity为0，执行else这一路径的代码
此时扩容为10 max（10，1）
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;之后会执行if中的代码
newCapacity为重新赋值的数据，这里调用的时ArraySupport.newLength方法
传入的三个参数分别是
oldCapacity老容量
MinCapacity-oldCapacity我们理论上应该扩容的容量
oldCapacity<<1默认新增容量的大小（0.5倍）
最后再使用Arrays.copyOf（原先的数组，新数组的长度）
实现扩容并且拷贝
5
public static int newLength(int oldLength, int minGrowth, int prefGrowth) {
// preconditions not checked because of inlining
// assert oldLength >= 0
// assert minGrowth > 0
int prefLength = oldLength + Math.max(minGrowth, prefGrowth); // might overflow
if (0 < prefLength && prefLength <= SOFT_MAX_ARRAY_LENGTH) {
return prefLength;
} else {
// put code cold in a separate method
return hugeLength(oldLength, minGrowth);
}
}这里的PreLength为
老数组长度加上理论扩容大小（主要是应对addAll方法可能会出现添加多个元素）与
默认扩容大小（0.5倍）的最大值
补充：这里的else是出现数组容量超出范围的情况（一般情况下不会遇到）
最大长度
public static final int SOFT_MAX_ARRAY_LENGTH = Integer.MAX_VALUE - 8;
代码展示
private static int hugeLength(int oldLength, int minGrowth) {
int minLength = oldLength + minGrowth;
if (minLength < 0) { // overflow
throw new OutOfMemoryError(
"Required array length " + oldLength + " + " + minGrowth + " is too large");
} else if (minLength <= SOFT_MAX_ARRAY_LENGTH) {
return SOFT_MAX_ARRAY_LENGTH;
} else {
return minLength;
}
}
