深入剖析 ArrayList 扩容机制，揭开 Java 集合类库的秘密

2023-12-18 06:47:05

ArrayList 扩容：深入理解 ArrayList 的容量管理

什么是 ArrayList 扩容？

想象一下 ArrayList 就如同一个装有物品的袋子。当我们不断往袋子里添加物品时，总会有一个时刻袋子装满了。为了容纳更多的物品，我们需要一个更大的袋子。这正是 ArrayList 扩容所做的事情。当 ArrayList 达到其容量极限时，它会创建一个新的、更大的数组来存储元素。

扩容机制

ArrayList 使用数组来存储元素。当数组已满时，扩容过程便会触发。ArrayList 会创建一个新数组，大小根据现有数组的大小而定。如果现有数组的大小小于 50%，新数组的大小将是现有数组大小的两倍。如果现有数组的大小大于或等于 50%，新数组的大小将是现有数组大小的 1.5 倍。

扩容步骤

检测扩容时机： 当 ArrayList 达到容量极限时，它会调用扩容方法。
计算新数组大小： 新数组的大小根据现有数组的大小计算得出。
复制元素： ArrayList 将现有元素复制到新数组中。
更新引用： ArrayList 将引用指向新数组。
释放旧数组： 旧数组被垃圾回收器回收。

扩容示例

以下代码展示了 ArrayList 扩容的实际应用：

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

// 向 ArrayList 中添加元素
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    list.add(i);
}

// 打印 ArrayList 的大小
System.out.println("ArrayList size: " + list.size());

// 扩容 ArrayList
list.ensureCapacity(20);

// 打印 ArrayList 的大小
System.out.println("ArrayList size: " + list.size());