ArrayList的扩容机制
ArrayList是collection接口下的list接口的实现类,用来保存n个数据的集合,他的底层其实是一个object数组,依旧用的是数组方式保存数据。
哪么对于数组而言长度不可变,在我们添加时,如果数据已满就必须要再重新创建一个更大容量的数组,然后将原数据复制到新数组中再进行添加操作。
但是ArrayList并不需要我们手动的去创建,他在内部有一套完整的扩容方法。我们只需要去添加数据就可以内部会给我们重新开辟新数组。
所谓讲扩容机制也是解析源代码的一个过程,下边我根据代码执行顺序解释底层的实现逻辑。
直接看源码吧 下边只包含关于扩容的代码实现(按顺序执行),其中每行都有注释。
// 无参构造方法
public ArrayList() {
//不传任何参数时,集合的内部实现是一个空数组(长度为0)
// Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
//有参构造方法
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) { //当确定创建的数组长度时,长度>0时;
this.elementData = new Object[initialCapacity];//创建一个长度为initialCapacity的数组;
} else if (initialCapacity == 0) { //参数长度为0时,
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; //将默认开辟一个长度为长度10的数组;
} else {
//参数不合规范时 抛出异常;
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
// 基础扩容方法
// 添加元素
public boolean add(E e) {
// 按照元素个数+1,确认数组容量是否够用
ensureCapacityInternal(size + 1);
//添加元素到集合内部的数组中;
elementData[size++] = e;
return true;
}
//参数 :所需最小长度
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
//calculateCapacity方法 返回一个暂定的新长度;
//ensureExplicitCapacity方法内部判断是否进行扩容;
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
//传入参数:原数组和所需最小长度
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { //如果原数组等于空数组;
//判断所需要的长度和默认长度10谁大,则返回谁
//用addAll方法时会判断(将一个集合添加到另一个集合中时);
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
//如果原数组不为空,直接返回所需最小长度;
return minCapacity;
}
//参数: 10 或 minCapacity;
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
//如果所需最小长度 < 原数组长度 则空间够用不扩容
//如果相等 则证明添加元素刚好是数组最后一个元素也不需要扩容;
if (minCapacity - elementData.length > 0)如果所需最小长度 > 原数组长度执行扩容方法 grow
grow(minCapacity);
}
//参数:所需最小长度:10或minCapacity;
private void grow(int minCapacity) {
//
int oldCapacity = elementData.length;//数组原长度赋值给oldCapacity;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//暂定 **数组新长度=原长度+(原长度/2)**
if (newCapacity - minCapacity < 0)//如果扩容后数组新长度还小于所需最小长度,
newCapacity = minCapacity; //就将所需要最小长度赋值给数组新长度;
//如果 此时新长度大于了2147483639(可能直接溢出,也可能在2147483639 ~ 2147483647)
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
//hugeCapacity作用:溢出抛异常。不溢出则返回新长度2147483647或2147483639
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
//将原数组赋值到新数组,新数组长度为newCapaticy
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // 所需最小长度不合规范(数据溢出),出现错误
throw new OutOfMemoryError();
//如果最小长度大于了2147483639,直接返回最大长度 2147483647否则返回2147483639
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
扩容方式的根本就在这句 (扩充后的长度时之前的1.5倍,也可以理解为增大了0.5倍。)
位运算右移相当于做除二的操作
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//暂定 **数组新长度=原长度+(原长度/2)