jdk1.8 ArrayList底层数组扩容 聊一聊jdk1.8中的ArrayList 底层数组是怎样扩容的

  /**
   * 默认容量的大小
   */
  private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

  /**
   * 空数组常量
   */
  private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

  /**
   * 默认的空数组常量，我们将其与EMPTY_ELEMENTDATA区分开来，
   * 以便知道添加第一个元素时需要膨胀多少
   */
  private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};


  /**
   * 存放元素的数组，从这可以发现ArrayList的底层实现就是一个Object数组
   */
  transient Object[] elementData; 

  /**
   * 数组中包含元素的个数
   */
  private int size;

  /**
   *数组的最大上限，超过上限可能导致OutOfMemoryError错误
   */
  private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

  /**
   * 指定大小的时候，elementData就变成了我们所指定的初始化大小了
   */
  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);
    }
  }

  /**
   *  根据上面的属性可知，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA={}，所以默认创建的是  一个大小为0的空数组
   */
  public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
  }

 /**
   * 在指定的位置插入指定的元素
   */
  public void add(int index, E element) {
    rangeCheckForAdd(index);

    ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
             size - index);
    elementData[index] = element;
    size++;
  }

  /**
   * 将指定的参数添加到列表的末尾,其中size是数组中包含元素的个数
   * @param e 以附加到此列表中
   */
  public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1); 
    // 数组的下标从0开始，所以size++保证elementData每次添加完一个元素，元素个数也随之加1
    elementData[size++] = e;
    return true;
  }

 // 参数minCapacity 表达的意思是所需数组的最小容量，也就是size+1, 上面传的值
  private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
  }


  /**
  * 计算容量的方法，
  */
  private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
   // 如果是一个空数组，
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
    // DEFAULT_CAPACITY从属性可知默认是10，minCapactity为数组的大小
    // 由此可以看出他是在添加第一个元素的时候，才创建了长度为10的数组
      return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    return minCapacity;
  }


 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;
  // 如果此时所需要的最小的长度大于原数组的长度，则需要进行扩容
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
      grow(minCapacity);
  }
  
  /**
   * 增加容量，以确保它至少可以容纳minCapacity指定的元素数量。
   * @param minCapacity 表示所需要的扩容的量
   */
  private void grow(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length; // 原数组的长度
   //原数组的长度+原数组的长度/2,表示扩容了原来大小的1.5倍，newCapacity ：表示需要扩容的量
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
      newCapacity = minCapacity;
   // 如果需要的扩容量大于了本类中定义的最大扩容限制，则扩容到 int 类型最大长度
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
      newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
   // 调用的是数组的复制方法，实现扩容
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
  }

  private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    if (minCapacity < 0) // overflow
      throw new OutOfMemoryError();
   // 如若需要扩容的量大于最大限制，则扩容量改为 int 最大限制量：2147483647,否则为本类中所限制长度：2147483647-8
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?Integer.MAX_VALUE :MAX_ARRAY_SIZE;
  }

//对象数组：ArrayList的底层数据结构
private transient Object[] elementData;
//elementData中已存放的元素的个数，注意：不是elementData的容量
private int size;

/**
* 创建一个容量为initialCapacity的空的（size==0）对象数组
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();//即父类protected AbstractList() {}
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity:" + initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}

/**
* 默认初始化一个容量为10的对象数组
*/
public ArrayList() {
this(10);//即上边的public ArrayList(int initialCapacity){}构造器
}

protected AbstractList() {
}