ArrayList扩容机制

首先，让我们先看看add方法

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;
}

我们看到，在添加元素之前会先调用ensureCapacityInternal（）方法，调用完才会执行elementData[size++] = e真正的添加元素

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);
}

我们可以看到

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！