使用ArrayList时设置初始容量的重要性

ArrayList是Java中比较常用的一个类，它是基于数组实现，非线程安全，可快速随机访问List中的元素。

ArrayList具有动态扩容的机制，每次在添加元素时，都会判断容量是否够用，如果不够用，则需要扩容。

JDK1.8中，ArrayList的初始容量为0，第一次添加元素时，会将容量设置为10，如果容量不够，则每次会扩大50%

扩容代码如下：

    /**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     *
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     */
    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);
    }

其中：

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

容量被扩充为原容量的1.5倍，oldCapacity>>1，右移一位，即：oldCapacity除以2

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

用Arrays的copyOf方法拷贝原数组内容，并设置新的长度。

可以看到ArrayList扩容需要做一次数组拷贝，如果是反复扩容，肯定会对程序的运行效率产生影响。所以在初始化ArrayList的时候，尽量设置初始化容量，避免其扩容。

测试代码：

        final int count = 20 * 100000;
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < count ; i++) {
            list.add(i);
        }
        System.out.println("没有设置ArrayList初始容量： " + (System.currentTimeMillis() - begin) + " ms");
        
        list = new ArrayList<>(count);
        begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < count ; i++) {
            list.add(i);
        }
        System.out.println("设置了ArrayList初始容量： " + (System.currentTimeMillis() - begin) + " ms");

执行结果：

没有设置ArrayList初始容量： 89 ms

设置了ArrayList初始容量： 18 ms