ArrayList 的动态扩容是其核心特性之一，而扩容行为并非每次 add() 都触发，而是按需、批量增长。下面结合源码，逐步还原其扩容全过程。
✅ 场景一：添加第 1 个元素（首次扩容）
初始状态：elementData = []（空数组），size = 0
调用 add(e) → ensureCapacityInternal(1)
因使用无参构造，elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 成立
minCapacity = max(10, 1) = 10
当前 elementData.length = 0，10 > 0 → 触发 grow(10)
执行 grow()：
oldCapacity = 0
newCapacity = 0 + (0 >> 1) = 0
但 newCapacity (0) < minCapacity (10) → 修正为 10
最终：elementData = new Object[10]
📌 结果：首次添加即分配 10 个容量，避免后续频繁扩容。
✅ 场景二：添加第 2 ~ 第 10 个元素（无需扩容）
此时 elementData.length = 10，size 从 1 增至 9
每次 add() 计算 minCapacity = size + 1（最大为 10）
minCapacity (≤10) ≤ elementData.length (10) → 不进入 grow()
直接赋值：elementData[size++] = e
📌 结果：连续 9 次添加，零扩容，高效！
✅ 场景三：添加第 11 个元素（第二次扩容）
size = 10，调用 add() → minCapacity = 11
elementData.length = 10，11 > 10 → 触发 grow(11)
执行 grow()：
oldCapacity = 10
newCapacity = 10 + (10 >> 1) = 10 + 5 = 15
15 ≥ 11 → 无需修正
最终：elementData = Arrays.copyOf(..., 15)
📌 结果：容量从 10 → 15，增长 1.5 倍
🔍 核心：grow() 方法逻辑
java
private void grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 1.5 倍
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity; // 保底：至少满足需求
if (newCapacity > MAX_ARRAY_SIZE)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
扩容因子：oldCapacity >> 1 等价于 /2，所以新容量 = 1.5 × oldCapacity
位运算优化：比除法更快
安全兜底：若 1.5 倍仍不够（如批量添加大量元素），直接用 minCapacity
💡 性能建议
元素数量 默认扩容次数 推荐做法
100 ~4 次（10→15→22→33→49→73→109） new ArrayList<>(100)
1000 ~8 次 new ArrayList<>(1000)
预设初始容量可完全避免扩容开销，尤其在循环或批量处理场景中至关重要。
总结
ArrayList 首次扩容到 10；
后续每次扩容为 当前容量的 1.5 倍；
扩容本质是 创建新数组 + 复制旧数据，代价较高；
最佳实践：预估大小，显式指定初始容量。
理解这一机制，不仅能写出高性能代码，更能深入体会 Java 集合设计中的“空间换时间”智慧。
