ArrayList扩容机制

简介: ArrayList 添加元素时,先调用 `ensureCapacityInternal()` 确保容量充足。首次添加时,最小容量为 1,经比较后扩容至默认值 10。后续添加元素时,若容量不足则触发 `grow()` 方法,将容量扩大为原来的 1.5 倍(通过位运算 `oldCapacity + (oldCapacity >> 1)` 实现),提升性能。扩容后赋值并返回 true。注意:`length` 用于数组,`length()` 用于字符串,`size()` 用于集合。

● 先来看Add方法
/* 将指定的元素追加到此列表的末尾
*/
public boolean add(E e) {
//添加元素之前,先调用ensureCapacityInternal方法
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!(增量modCount)
//这里看到ArrayList添加元素的实质就相当于为数组赋值
elementData[size++] = e;
return true;
}
● 再来看看ensureCapacityInternal()方法,可以看到add()方法首先调用了ensureCapacityInternal(size+1)
//得到最小扩容量
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
//获取默认的容量和传入参数的较大值(第一次的较大值是DEFAULT_CAPACITY=10,minCapacity=1)
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
当要add进第一个元素时,minCapacity为1,在Math.max()方法比较后,minCapacity为10
● ensureExplicitCapacity()方法
//判断是否需要扩容
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
//调用grow()方法进行扩容,调用此方法代表已经开始扩容了
grow(minCapacity);
}
我们来仔细分析一下

  1. 当我们要add进第一个元素到ArrayList时,elementData.length为0(因为还是一个空的list,里面还没有数据,所以没有进行扩容,默认扩容10),因为执行了ensureCapacityInternal()方法,所以minCapacity此时为10。此时,minCapacity - elemetData.length > 0(minCapacity=10,elemetData.length=0)成立,所以会进入==grow(minCapacity)==方法。
  2. 当add第2个元素时,minCapacity为2,此时elementData.length(容量)在添加第一个元素后扩容成10了。此时,minCapacity - elementData.length > 0不成立,所以不会进入(执行)==grow(minCapacity)==方法。
  3. 添加第3、4…到第10个元素时,依然不会执行==grow()==方法,数组容量都为10。
    知道添加第11个元素,minCapacity(为11)比elementData.length(为10)要大。进行grow方法进行扩容
  4. grow方法
    private void grow(int minCapacity) {
    // oldCapacity为旧容量,newCapacity为新容量
    int oldCapacity = elementData.length;//(0,10,15)
    //将oldCapacity右移一位,其效果相当于oldCapacity/2;
    // 我们知道位运算的速度远远快于整除运算,整句运算式的结果就是将新容量更新为旧容量的1.5倍
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    // 然后检查新容量是否大于最小需要容量,若还是小于最小需要容量,那么久把最小需要容量当作数组的新容量
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
     newCapacity = minCapacity;
    
    //判断新容量是否大于集合的最大容量(一般大不了)
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
     newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    
    // 给elementData从新赋值(10,15)
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1),所以 ArrayList 每次扩容之后容量都会变为原来的 1.5 倍!
    “>>”(移位运算符):>>1 右移一位相当于除2,右移n位相当于除以 2 的 n 次方。这里 oldCapacity 明显右移了1位所以相当于oldCapacity /2。对于大数据的2进制运算,位移运算符比那些普通运算符的运算要快很多,因为程序仅仅移动一下而已,不去计算,这样提高了效率,节省了资源
    通过例子探究一下grow()方法
    ● 当add第一个元素时,oldCapacity为0,经比较后第一个if判断成立,newCapacity = minCapacity(为10)。但是第二个if判断不会成立,即newCapacity不比MAX_ARRAY_SIZE大,则不会进入hugeCapacity方法。数组容量为10,add方法中return true,size增为1。
    ● 当add第11个元素进入grow方法时,newCapacity为15,比minCapacity(为11)大,第一个if判断不成立。新容量没有大于数组最大size,不会进入hugeCapacity方法。数组容量扩为15,add方法中rerurn,true,size增为11。
    ● 以此类推…
    这里补充一点比较重要,但是容易被忽视掉的知识点:
    ● java中的length属性是针对数组说的,比如说你声明了一个数组,想知道这个数组的长度则用到了length这个属性。
    ● java中的length() 方法是针对字符串说的,如果想看这个字符串的长度则用到 length() 这个方法。
    ● java中的size() 方法是针对泛型集合说的,如果想看这个泛型有多少元素,就调用此方法类查看!
相关文章
CAP和Base理论
CAP理论指出:分布式系统中,分区容错性(P)不可避免,网络故障时需在一致性(C)和可用性(A)间权衡。BASE理论提供解决思路:基本可用、软状态、最终一致性,通过牺牲强一致性和部分可用性,保障系统整体可用与最终数据一致,适用于高并发分布式场景。(238字)
|
6月前
|
JSON 安全 JavaScript
HTTPS 原理
HTTPS是HTTP与SSL/TLS的结合,通过数字证书验证身份,利用非对称加密安全交换会话密钥,再以对称加密高效传输数据。它确保了通信的机密性、完整性和服务器真实性,在互联网上构建安全加密通道。
|
6月前
|
人工智能 安全 数据可视化
面向业务落地的AI产品评测体系设计与平台实现
在AI技术驱动下,淘宝闪购推进大模型应用落地,构建覆盖“评什么、怎么评、如何度量”的全链路评测体系。面对研发模式变革与Agent复杂性挑战,平台以端到端评测为主、分层测评为辅,打造可回放环境、多裁判机制及变更分级策略,实现质量与效率平衡。已支撑10+部门、90+AI产品,沉淀千余评测集,问题解决率超80%。未来将拓展多模态评测、可视化标注与插件市场,推动评测生态化发展。
|
6月前
|
存储 缓存 关系型数据库
常见索引类型
本文档系统梳理了数据库索引的多维度分类:按存储结构分为聚簇与非聚簇索引,按约束性分为普通、唯一及主键索引,按字段数量分为单列与组合索引,按功能支持全文与空间索引,按底层结构涵盖B+树与哈希索引,详述其定义、适用场景及核心特性。
|
6月前
|
传感器 算法 机器人
医疗引导机器人技术架构解析:决定品牌竞争力的核心要素
智慧医院建设推动医疗引导机器人迈向智能化,其核心技术涵盖多传感器融合导航、垂直领域大模型与RAG语义理解、主动视觉交互、跨楼层梯控及HIS系统深度集成。本文从技术架构出发,剖析环境感知、认知决策与系统协同的关键突破,揭示机器人如何成为连接物理空间与数字医疗的核心终端。
|
7月前
|
JSON 安全 JavaScript
深入浅出解析 HTTPS 原理
HTTPS是HTTP与SSL/TLS结合的安全协议,通过数字证书验证身份,利用非对称加密安全交换会话密钥,再以对称加密高效传输数据,确保通信的机密性、完整性和真实性。整个过程如同建立一条加密隧道,保障网络交互安全。
2636 16
|
6月前
|
人工智能 计算机视觉 测试技术
Meta SAM3开源
Meta发布并开源SAM 3,首个支持文本、点、框等多提示的统一图像视频分割模型,突破性实现开放词汇概念的全实例分割。基于Meta Perception Encoder与DETR架构,结合AI与人工协同数据引擎,构建超400万概念数据集,在SA-Co基准达人类水平75%-80%。支持大规模可提示分割与跟踪,推动视觉基础模型新进展。(239字)
|
6月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
让AI真正读懂长文本的秘密武器
通义实验室推出QwenLong-L1.5,基于Qwen3-30B-A3B打造的长文本推理专家。通过高质量多跳数据合成、稳定强化学习算法与突破窗口限制的记忆框架,系统性解决长文本“学不好、用不了”难题,在多跳推理、超长上下文等任务中媲美GPT-5与Gemini。
|
6月前
|
XML 算法 安全
详解RAG五种分块策略,技术原理、优劣对比与场景选型之道
RAG通过检索与生成结合,提升大模型在企业场景的准确性与安全性。分块策略是其核心,直接影响检索效果与答案质量。本文系统解析五种主流分块方法——固定大小、语义、递归、基于结构及LLM分块,对比优缺点与适用场景,助力构建高效、可靠的RAG系统。
|
6月前
|
Java Spring
GateWay实现原理
Spring Cloud Gateway基于Spring WebFlux与Netty,实现高性能非阻塞通信。启动时创建Netty Server接收客户端请求,经路由匹配与过滤器处理后,由Netty Client转发至目标服务,响应反向经过滤器处理后返回,全程非阻塞,提升系统吞吐能力。(238字)

热门文章

最新文章