都知道ArrayList是基于数组的,那它是怎么实现可变的呢?
创建ArrayList对象时,ArrayList有个带参数的构造函数,那个参数的意思就代表着ArrayList长度,默认情况是10。当数据多了,ArrayList容不下时,这时ArrayList会增加长度,newLength = oldLength + oldLength/2;如果初始值是10,那么依次是15,22,33,49,73......,长度是增加了,那是怎样实现的呢?当数据容不下时,ArrayList会再创建一个更大的数组,数组长度为之前所说的那样,然后将之前的数据拷贝到新数组中。这就是ArrayList基于数组实现的可变长度原理。
下面详细解释下:
1、代码如下
ArrayList初始化时没有设置容量大小,随后给他添加10个字符串,size变为10;当10个字符串添加完之后,继续添加,这时ArrayList容量增加到15,size变为11。如果当ArrayList容量又满了时,这时ArrayList容量增加到22,以此类推(10,15,22,33,49......),newCapacity = oldCapacity+(oldCapacity/2),截图如下:
2、如果ArrayList初始化时不给其设置容量大小,当调用add方法时,会给其默认分配10容量值。
3、ArrayList中add方法
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
添加操作,首先会调用
ensureCapacityInternal(size + 1),其作用为保证数组的容量始终够用,其中
size是elementData数组中元组的个数,初始为0。
ArrayList中ensureCapacityInternal方法
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
在ensureCapacityInternal()函数中,用if判断,
如果数组没有元素,给数组一个默认大小,会选择实例化时的值与默认大小中较大值,然后调用ensure
Explicit
Capacity()。
ArrayList中grow方法
/**
* Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
* number of elements specified by the minimum capacity argument.
*
* @param minCapacity the desired minimum capacity
*/
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, newCapacity);
}
函数体中,modCount是数组发生size更改的次数。然后if判断,
>>表示带符号右移,如:int i=15; i>>2的结果是3,移出的部分将被抛弃。
转为二进制的形式可能更好理解,0000 1111(15)右移2位的结果是0000 0011(3),0001 1010(18)右移3位的结果是0000 0011(3)。
10>>1 为5
15>>1 为7
22>>1 为11
4、从内部实现机制来讲ArrayList是使用数组(Array)来控制集合中的对象。当你增加元素的时候,如果元素的数目超出了内部数组目前的长度,它需要扩展内部数组的长度,ArrayList是原来的50%,即newCapacity = oldCapacity+(oldCapacity/2)