Java ArrayList扩容机制原理深入分析

// 默认ArrayList底层数组长度为10
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// 空数组  其他地方调用
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// 默认长度的空数组
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// elementData 真正存储数据的数组  ArrayList的容量就是该数组的长度 
// 默认创建空的ArrayList将在第一次调用add方法时将该数组扩容成为DEFAULT_CAPACITY = 10的容量
transient Object[] elementData;
// size代表的是当前elementData数组中存储的元素个数  并不是数组的容量！ 
private int size;

ArrayList<> list = new ArrayList<>(12);

public ArrayList(int initialCapacity) {
    // initialCapacity就是你指定的长度
    // 逻辑判断
        if (initialCapacity > 0) {
// initialCapacity符合要求就创建新数组 长度为你指定的长度
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
// 如果initialCapacity为0则得到一个空数组
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);
        }
    }

public ArrayList() {
    // 使用默认长度大小的数组
  this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

public boolean add(E e) {
    // 就此处开始一系列的扩容判断和操作
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;// 添加数据
        return true;
    }
// 下面是add方法中第一行执行的方法  此处minCapacity就是数组的最小容量  也就是当前存储的元素个数+1
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
 ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }

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

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;// modCount++是做什么的？ 我也不知道
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

@Native public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
    // 获取原数组容量
        int oldCapacity = elementData.length;
    // 新数组的容量是原数组容量的1.5倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    // 判断新数组容量是否小于最小容量
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
    // 判断新容量是否超过了ArrayList允许的最大值
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    // 调用copyOf方法将原数据全部复制到新的空数组中
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
// 超出了ArrayList容量执行hugeCapacity
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        // 因为Integer溢出则为负数，此处判断是否溢出
        if (minCapacity < 0) // overflow
            // 抛出异常  内存溢出
            throw new OutOfMemoryError();
        // 没有溢出则判断最小容量是否大于了ArrayList允许的最大值
        // 大于--> 返回Integer最大值
        // 小于--> 返回ArrayList允许的最大值
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }