JDK1.8 ArrayList默认长度及扩容分析

最近新写了一篇关于ArrayList的文章，要比这篇文章详细链接

1.数组默认长度

看到有几篇博客讲JDK1.8 ArrayList集合的默认长度为10，一看源码才发现这种说法有问题。下面就来分析一下

默认构造方法

    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

我们看到默认数组直接赋值为 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA；

    /**
     * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We
     * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when
     * first element is added.
     */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

显然如果在初始化集合时不初始化数组容量（或者说长度），该数组的默认长度为0；

初始化长度为0的数组，怎么添加数据？下面我们讨论添加第一个元素的过程

我们看集合的add方法
在添加元素时；会先去判断集合是否需要扩容；

    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
    

          private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }
elementData是存放元素的数组；
minCapacity=size + 1（size：当前元素个数）

我们先看calculateCapacity(elementData, minCapacity)的返回值

   private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity;
    }

添加第一个元素时：
elementData==DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA；（进入if条件分支）
minCapacity=0+1=1；
显然返回值为：DEFAULT_CAPACITY（10）

下面接着看ensureExplicitCapacity（）方法

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
   

上一步的返回值minCapacity=10；
数组长度：elementData.length=0；
进入grow方法

    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);
    }

我们来看变量的值：
minCapacity=10；
oldCapacity = elementData.length=0；
newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)=0；
if (newCapacity - minCapacity < 0) //0-10<0;
newCapacity = minCapacity=10;
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//将原数组的值复制到新数组，并且将数组的长度扩大到newCapacity（10）；

因此我们可以看到，在添加第一个元素的时候，集合的长度改变为10；

2.集合扩容

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);
    }

在0<newCapacity<MAX_ARRAY_SIZE的范围内，每次增加原来的0.5倍；

newCapacity=1.5 * oldCapacity；