ArrayList删除元素以后会缩小容量吗？

最新推荐文章于 2025-04-09 07:46:51 发布

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分类专栏：数据结构文章标签： arraylist 列表 java

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探讨ArrayList在Java中如何管理容量，包括初始容量、扩容机制以及删除元素后的容量调整策略。揭示ArrayList为何在元素删除后不会自动缩小容量，以及如何手动触发容量调整。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

我们都知道ArrayList的初始容量为10，当装满以后扩容为原来的1.5倍：

	private int newCapacity(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;  // elementData就是存储元素的数组
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);  // 扩容为1.5倍
        if (newCapacity - minCapacity <= 0) {
            if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
                return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
            if (minCapacity < 0) // overflow
                throw new OutOfMemoryError();
            return minCapacity;
        }
        return (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE <= 0)
            ? newCapacity
            : hugeCapacity(minCapacity);
    }

那么问题来了，当我们将ArrayList里面的元素删除的时候，会不会缩小容量？毕竟ArrayList是通过数组来实现的，实际上就是存在elementData里面，而数组是要占用内存的。为此，我们来试一下：

我们先往ArrayList里面存一些元素
删除这些元素
实时监控容量变化

	public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i=0; i<30; i++) {  // 往ArrayList里面塞入30个元素
            list.add(i);
        }
        System.out.println("Original size:" + list.size() + " Original capacity:" + getArrayListCapacity(list));
        for (int i=0; i<20; i++) {  // 从列表末尾依次删除20个元素
            list.remove(list.size() - 1);
            System.out.println("Size:" + list.size() + " Capacity:" + getArrayListCapacity(list));
        }
    }
    
	// ArrayList不能直接返回容量，我们通过反射获得
	private static int getArrayListCapacity(ArrayList<?> arrayList) {
        Class<ArrayList> arrayListClass = ArrayList.class;
        try {
        	// 获取elementData字段
            Field field = arrayListClass.getDeclaredField("elementData");  
            field.setAccessible(true);  // 开启访问权限
            // 通过反射获取elementData字段的值
            Object[] objects = (Object[]) field.get(arrayList);
            return objects.length;
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
            return -1;
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
            return -1;
        }
    }

输出：

Original size:30 Original capacity:33
Size:29 Capacity:33
Size:28 Capacity:33
Size:27 Capacity:33
Size:26 Capacity:33
Size:25 Capacity:33
Size:24 Capacity:33
Size:23 Capacity:33
Size:22 Capacity:33
Size:21 Capacity:33
Size:20 Capacity:33
Size:19 Capacity:33
Size:18 Capacity:33
Size:17 Capacity:33
Size:16 Capacity:33
Size:15 Capacity:33
Size:14 Capacity:33
Size:13 Capacity:33
Size:12 Capacity:33
Size:11 Capacity:33
Size:10 Capacity:33

我们往ArrayList里面存了30个数，扩容了3次：10->15->22->33。当元素删除到10个的时候，按道理当前的容量应该是15。所以说，删除元素，ArrayList并不缩小容量。
那么我们能不能手动缩小容量呢？答案是肯定的：

list.trimToSize();  // 将容量设为当前元素的个数
System.out.println("Now size:" + list.size() + " Now capacity:" + getArrayListCapacity(list));
// Now size:10 Now capacity:10

为什么删除了元素，但是不缩小容量呢？
我觉得是因为每次改变容量的时候，都需要新建一个数组，然后把旧数组里面的元素复制到新数组里面去，这种操作是损耗性能的，而往往ArrayList里面的元素会经常会在一定范围内变化，因此这种操作将带来很大的性能损耗，我们为什么不能损耗一点内存来提高服务的响应速度呢？从这个角度来看，也是一种空间换时间的体现。另外，在新建ArrayList的时候，设置一个合理的容量也会对我们系统的服务性能有一定的帮助。