利用反射探索ArrayList的动态扩容过程（jdk1.6，1.7，1.8）

最新推荐文章于 2022-07-09 14:41:17 发布

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本文通过反射技术详细剖析了ArrayList在JDK1.6, 1.7及1.8中如何进行动态扩容的内部机制，对比了不同版本的扩容算法差异。" 112656807,10324640,171VR游戏2021年1月6日更新：多款VR游戏升级,"['VR游戏', '游戏更新', '中文游戏', '英文游戏', '虚拟现实']

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

public static void main(String[] args) {

    try {

        System.out.println("===test add test add test add test add test add===");

        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

        Class<? extends ArrayList> aClass = list.getClass();

        Field field = aClass.getDeclaredField("elementData");

        field.setAccessible(true);

        Object[] o = (Object[])field.get(list);

        System.out.println("list.elementData.length:"+o.length);

        List<Integer> lengthList = new ArrayList<Integer>();

        lengthList.add(o.length);

        for (int i = 1; i <= 100; i++) {

            list.add(i);

            o = (Object[])field.get(list);

            if (!lengthList.contains(o.length)){

                System.out.println("在添加第"+i+"个元素时，动态数组扩容："+lengthList.get(lengthList.size()-1)+">>>"+o.length);

                lengthList.add(o.length);

}

}

        System.out.println("===test addAll test addAll test addAll test addAll test addAll===");

        System.out.println("---添加的集合的size小于等于10---");

        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();

        Field field2 = aClass.getDeclaredField("elementData");

        field2.setAccessible(true);

        Object[] o2 = (Object[])field2.get(list2);

        System.out.println("list2的动态数组的初始容量："+o2.length);

        System.out.println(list.subList(0, 10));

        list2.addAll(list.subList(0, 10));

        o2 = (Object[])field2.get(list2);

        System.out.println("list2经过addAll操作之后:"+o2.length);

        System.out.println("---添加的集合的size大于10---");

        ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<Integer>();

        Field field3 = aClass.getDeclaredField("elementData");

        field3.setAccessible(true);

        Object[] o3 = (Object[])field3.get(list3);

        System.out.println("list3的动态数组的初始容量："+o3.length);

        System.out.println(list.subList(1, 20));

        list3.addAll(list.subList(1, 20));

        o3 = (Object[])field3.get(list3);

        System.out.println("list3经过addAll操作之后:"+o3.length);

    } catch (Exception e) {

        e.printStackTrace();

}

}

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============================================================================

——————JDK1.8结果：

D:\Java\jdk1.8.0_171\bin\java -javaagent:D:\IDEA\lib\idea_rt.jar=63657:D:\IDEA\bin -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\charsets.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\deploy.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\cldrdata.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\dnsns.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\jaccess.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\jfxrt.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\localedata.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\nashorn.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\sunec.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\ext\zipfs.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\javaws.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\jce.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\jfr.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\jfxswt.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\jsse.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\management-agent.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\plugin.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\resources.jar;D:\Java\jdk1.8.0_171\jre\lib\rt.jar;D:\test\validator\out\production\OtherTest ListTest

===test add test add test add test add test add===

list.elementData.length:0

在添加第1个元素时，动态数组扩容：0>>>10

在添加第11个元素时，动态数组扩容：10>>>15

在添加第16个元素时，动态数组扩容：15>>>22

在添加第23个元素时，动态数组扩容：22>>>33

在添加第34个元素时，动态数组扩容：33>>>49

在添加第50个元素时，动态数组扩容：49>>>73

在添加第74个元素时，动态数组扩容：73>>>109

===test addAll test addAll test addAll test addAll test addAll===

---添加的集合的size小于等于10---

list2的动态数组的初始容量：0

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

list2经过addAll操作之后:10

---添加的集合的size大于10---

list3的动态数组的初始容量：0

[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

list3经过addAll操作之后:19

============================================================================

============================================================================

——————JDK1.7结果：

===test add test add test add test add test add===

list.elementData.length:10

在添加第11个元素时，动态数组扩容：10>>>15

在添加第16个元素时，动态数组扩容：15>>>22

在添加第23个元素时，动态数组扩容：22>>>33

在添加第34个元素时，动态数组扩容：33>>>49

在添加第50个元素时，动态数组扩容：49>>>73

在添加第74个元素时，动态数组扩容：73>>>109

===test addAll test addAll test addAll test addAll test addAll===

---添加的集合的size小于等于10---

list2的动态数组的初始容量：10

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

list2经过addAll操作之后:10

---添加的集合的size大于10---

list3的动态数组的初始容量：10

[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

list3经过addAll操作之后:19

============================================================================

============================================================================

——————JDK1.6结果：

===test add test add test add test add test add===

list.elementData.length:10

在添加第11个元素时，动态数组扩容：10>>>16

在添加第17个元素时，动态数组扩容：16>>>25

在添加第26个元素时，动态数组扩容：25>>>38

在添加第39个元素时，动态数组扩容：38>>>58

在添加第59个元素时，动态数组扩容：58>>>88

在添加第89个元素时，动态数组扩容：88>>>133

===test addAll test addAll test addAll test addAll test addAll===

---添加的集合的size小于等于10---

list2的动态数组的初始容量：10

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

list2经过addAll操作之后:10

---添加的集合的size大于10---

list3的动态数组的初始容量：10

[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

list3经过addAll操作之后:19

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动态数组的初始容量：

1.6和1.7的初始化容量10，1.8初始化时空的动态数组

动态数组扩容时涉及的部分计算逻辑：

1.6：int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;

1.7与1.8：int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);