ArrayList扩容机制及不可变性详解(附源码分析)
程序员文章站
2022-07-14 17:30:21
...
前言
我们都知道ArrayList是不可变的,但是为什么是不可变的呢?
网上能搜索到ArrayList扩容机制是扩容为原本的1.5倍,那是怎么去实现的呢?
package org.lyz;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class WINGZINGDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("AA");
strList.add("BB");
strList.add("CC");
strList.add("DD");
}
}
扩容机制肯定是从add方法进行分析,查看ArrayList对add方法的实现。
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
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);
}
数组长度小于最小长度的时候,调用grow()方法;
继续查看gorw(int minCapacity)方法
/**
* 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);
}
首先获取源数组的长度int oldCapacity = elementData.length;
然后源数组长度的1.5倍,赋值给newCapacity;
这里运用到了位运算符,>> 1 代表向右移动一位(二进制)。等价于整除2,但是位运算符的效率高于整除。加上本身长度就是1.5倍。
后面就是进行判断有没有超过范围或者是最小长度之类的。
然后又是熟悉的Arrays.copyOf(T[] original, int newLength),不过其底层实现还是调用了arraycopy方法。
public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
? (T[]) new Object[newLength]
: (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
Math.min(original.length, newLength));
return copy;
}
所以ArrayList扩容的时候还是依旧新建一个数组然后进行复制,旧数组就等待GC进行回收。
其他add的重载也都有类似的代码进行实现,这里就不冗余展示了。