ArrayList 源码分析 - 新增 & 扩容

2022 年 5 月 15 日
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ArrayList 源码分析-新增 &扩容

ArrayList 在平时日常使用时，扩容都是无感知的，初始化、新增，都会涉及到扩容，上一篇文章也说了，ArrayList 内部是用数组存储元素的，数组是不能动态改变大小的，那么扩容是怎么实现的呢？

新增和扩容实现

往 ArrayList 新增数据，其实也就是往 ArrayList 中的数组新增元素，其中主要的逻辑包括：

判断数组大小，是否需要扩容
不需要扩容则直接新增
需要扩容则进行扩容后新增

新增方法源码：

    public boolean add(E e) {        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!        elementData[size++] = e;        return true;    }

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其中 ensureCapacityInternal()方法就是判断是否需要扩容的方法，需要的话方法内部会执行扩容操作。

ensureCapacityInternal 方法源码：

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_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);    }        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);    }

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ensureCapacityInternal 方法中，首先会判断是否有指定初始化大小，有的话则直接初始化，否则会进行下一步 ensureExplicitCapacity 方法判断
ensureExplicitCapacity 方法首先会记录一次 modCount，表示数组被修改，再判断数组容量大小
grow 方法是扩容的主要实现，oldCapacity + (oldCapacity >> 1)表示数组扩容的大小是原大小的 1.5 倍
if (newCapacity - minCapacity < 0)会判断扩容 1.5 倍后的大小是否满足期望容量大小，不满足则直接扩容到期望容量大小。
newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0 会判断扩容后的容量大小是否超过 Integer 的最大大小，是的话则最多也只会扩容到 Integer.MAX_VALUE 的大小
Arrays.copyOf(elementData, newCapacity) 数组进行拷贝

开始的问题到这里就有了答案，数组是不能扩容的，其底层实现是通过数组的拷贝实现的。

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