Java ArrayList扩容问题实例详解

本文研究的主要是java arraylist扩容问题实例详解的相关内容，具体介绍如下。

首先我们需要知道arraylist里面的实质的其实是一个object类型的数组，arraylist的扩容问题其实就是这个object类型的数组的扩容问题。

transient object[] elementdata; 

一、创建时，arraylist的容量分配

创建一个arraylist有三种情况

1、默认大小创建（默认为0）

arraylist al = new arraylist();

创建完成之后，al的容量为0。从下面代码就可以知道。

transient object[] elementdata; 
private static final object[] defaultcapacity_empty_elementdata = {};

public arraylist() {
  this.elementdata = defaultcapacity_empty_elementdata;
}

2、指定大小创建

arraylist al = new arraylist(5);

创建一个容量为5的arraylist对象，其实就是一个长度为5的object数组，从下面代码就可以知道。

transient object[] elementdata; 
private static final object[] defaultcapacity_empty_elementdata = {};

public arraylist(int initialcapacity) {
  if (initialcapacity > 0) {
    this.elementdata = new object[initialcapacity];
  } else if (initialcapacity == 0) {
    this.elementdata = empty_elementdata;
  } else {
    throw new illegalargumentexception("illegal capacity: "+
                      initialcapacity);
  }
}

3、指定元素集合创建

arraylist al = new arraylist<integer>(arrays.aslist(1, 2, 3, 4, 5));

上面创建了arraylist对象，并使用一个list为[1,2,3,4,5]来进行初始化。其实就是创建了一个长度为5的object数组，数组的内容为[1,2,3,4,5]。从下面代码就可以知道。

private int size;
transient object[] elementdata; 
private static final object[] defaultcapacity_empty_elementdata = {};

public arraylist(collection<? extends e> c) {
  elementdata = c.toarray();
  if ((size = elementdata.length) != 0) {
    // c.toarray might (incorrectly) not return object[] (see 6260652)
    if (elementdata.getclass() != object[].class)
      elementdata = arrays.copyof(elementdata, size, object[].class);
  } else {
    // replace with empty array.
    this.elementdata = empty_elementdata;
  }
}

二、插入元素时，arraylist的容量扩充

arraylist<integer> collection = new arraylist<integer>(arrays.aslist(1, 2, 3, 4, 5));
integer[] moreints = { 6, 7, 8, 9, 10 };
collection.addall(arrays.aslist(moreints));

上面过程如下：

1、创建一个size为5的arraylist，内容为[1,2,3,4,5]。——初始容量为5

2、向这个arraylist对象里面添加集合{ 6, 7, 8, 9, 10 }。——-这个时候，就需要对这个arraylist对象容量进行扩充了。

查看源码：

public boolean addall(collection<? extends e> c) {
	// 得到插入数组
	object[] a = c.toarray();
	// 得到插入内容长度
	int numnew = a.length;
	ensurecapacityinternal(size + numnew);
	// increments modcount
	system.arraycopy(a, 0, elementdata, size, numnew);
	size += numnew;
	return numnew != 0;
}
private void ensurecapacityinternal(int mincapacity) {
	//如果arraylist里面的内容为空
	if (elementdata == defaultcapacity_empty_elementdata) {
		mincapacity = math.max(default_capacity, mincapacity);
	}
	ensureexplicitcapacity(mincapacity);
}
private void ensureexplicitcapacity(int mincapacity) {
	modcount++;
	// 进一步计算扩充后的大小mincapacity
	if (mincapacity - elementdata.length > 0)
	    grow(mincapacity);
}
private void grow(int mincapacity) {
	// arraylist的原始大小
	int oldcapacity = elementdata.length;
	// 在原始大小的基础上计算扩充后的大小，扩充后的大小是元素大小的1.5倍
	int newcapacity = oldcapacity + (oldcapacity >> 1);
	//跟前面计算的扩充后长度mincapacity比较，取较大的那个为扩充后长度
	if (newcapacity - mincapacity < 0)
	    newcapacity = mincapacity;
	// 如果扩充后长度大于最大长度
	if (newcapacity - max_array_size > 0)
	    newcapacity = hugecapacity(mincapacity);
	// 扩充
	elementdata = arrays.copyof(elementdata, newcapacity);
}
private static int hugecapacity(int mincapacity) {
	// mincapacity小于0，说明溢出，否则将最大整数作为最终扩充长度
	if (mincapacity < 0) // overflow
	throw new outofmemoryerror();
	return (mincapacity > max_array_size) ?
	    integer.max_value :
	    max_array_size;
}

上面的过程可以这样总结：

1、arraylist的原始大小size + 将要插入集合的大小numnew = 得到扩充后arraylist的最小长度mincapacity

2、如果arraylist的原始大小size为0，即arraylist为空，arraylist扩充后的最小长度mincapacity= math.max(10, mincapacity)，也就是说扩充后的最小长度mincapacity，并不仅仅是原始长度size加上插入集合的长度numnew。

3、上面得到的扩充后最小长度mincapacity，并不是最终扩充后的长度，还需要进一步进行计算。

（1）得到arraylist的原始大小oldcapacity
（2）得到新的扩充后的大小：newcapacity = oldcapacity*1.5；
（3）将上面计算的扩充后的最小长度mincapacity与这里得到的扩充后的大小newcapacity进行比较，取较大的那个最为最终扩充后的大小。

总结

以上就是本文关于arraylist扩容问题实例详解的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题，如有不足之处，欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持！