ArrayList底层代码

1、首先我们创建一个ArrayList数组

ArrayList a=new ArrayList();

2、点到底层后，发现我们需要的属性：

transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access

这是一个瞬态对象的元素数据、非私有以简化嵌套类访问

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

这是一个私有静态对象，初始值为空

public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

        使用无参构造器创建ArrayList底层的构建，构建一个空数组，数组默认长度有十个，但是在集合第一次添加数据的时候才去操作。

3、ArrayList集合底层的扩容机制

a.add("ly");

点进去查看底层源码：

private int size;

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

size属性代表的是集合底层存储的数据个数，默认值为0。

增加数据的第一步：扩容。判断ArrayList底层存储数据的数组容量是否足够。

其中调用了ensureCapacityInternal()确保内部存储容量方法，我们点进去看一下：

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}

第二步，两件事情：

（1）判断是否为初次使用无参构造器创建的ArrayList增加数据。

（2）数据容量不足，需要扩容。

其中calculateCapacity()方法底层代码如下：

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

此方法的作用：

        判断是不是无参构造器创建的数组对象，如果是，那么返回新数组的容量为10；如果不是，那么返回新数组的容量为size+1。

其中ensureExplicitCapacity()方法：

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

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

根据返回的需要的数组容量，进行扩容

（1）如果是无参构造器构建的ArrayList集合，第一次添加数据，默认需要10个容量

（2）如果是有参构造器构建的ArrayList集合，第一次添加数据的时候，需要的容量是size+1

4、ArrayList底层最核心的扩容源码

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);
}

        首先获取到数组的旧的容量，基于旧的容量将新容量扩容到原先的1.5倍。集合中增加一堆数据之后，哪怕扩容一次也放不下增加的数据，那么就将集合的容量定义成为需要的容量即可。为防止内存溢出，当集合的容量到达Integer类型的最大值的时候，增加就会内存溢出。

        扩容的实现——将旧数组中的数据，复制到一个新的数组，新数组的大小就是我们计算出来的新数组容量。