注意:
不同的JDK版本的擴容機制可能有差異
實驗環(huán)境:JDK1.8
擴容機制:
當(dāng)向ArrayList中添加元素的時候,ArrayList如果要滿足新元素的存儲超過ArrayList存儲新元素前的存儲能力,ArrayList會增強自身的存儲能力,已達到存儲新元素的要求
ArrayList:本質(zhì)通過內(nèi)部維護的數(shù)組對象進行數(shù)據(jù)存儲
①:分析ArrayList的add(E)方法
public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; }
分析:add方法首先通過ensureCapacityInternal()方法確保當(dāng)前ArrayList維護的數(shù)組具有存儲新元素的能力,經(jīng)過處理之后將元素存儲在數(shù)組elementData的尾部
elementData:ArrayList真正用于存儲元素的數(shù)組
②:分析ensureCapacityInternal方法
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } ensureExplicitCapacity(minCapacity); }
分析:ensureCapacityInternal判斷ArrayList默認(rèn)的元素存儲數(shù)據(jù)是否為空,為空則設(shè)置最小要求的存儲能力為必要存儲的元素和默認(rèn)存儲元素個數(shù)的兩個數(shù)據(jù)之間的最大值,然后調(diào)用ensureExplicitCapacity方法實現(xiàn)這種最低要求的存儲能力
注意:ArrayList的存儲空間并不是需要一個創(chuàng)建一個,而是分階段性的創(chuàng)建,一般會預(yù)留存儲空間。
例如,如果ArrayList需要存儲10個元素,恰好ArrayList只能存儲6個元素,剩余4個元素?zé)o法存儲,ArrayList可能會一次性擴展10個元素,這種ArrayList就有20個元素的存儲能力,在存儲能力范圍內(nèi),下次再存放元素,就不需要再次擴容
③:分析ensureExplicitCapacity方法:
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); }
分析:如果最低要求的存儲能力>ArrayList已有的存儲能力,這就表示ArrayList的存儲能力不足,因此需要調(diào)用 grow();方法進行擴容
④:分析grow()方法
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }
分析:當(dāng)ArrayList擴容的時候,首先會設(shè)置新的存儲能力為原來的1.5倍
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
如果擴容之后還是不能滿足要求則MAX_ARRAY_SIZE比較,求取最大值,
如果MAX_ARRAY_SIZE大小的能力還是不能滿足則通過hugeCapacity()方法獲取ArrayList能允許的最大值:
private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; }
從hugeCapacity方法看出,ArrayList最大的存儲能力:存儲元素的個數(shù)為整型的范圍。
確定ArrayList擴容之后最新的可存儲元素個數(shù)時,調(diào)用
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
實現(xiàn)elementData數(shù)組的擴容,整個流程就是ArrayList的自動擴容機制工作流程
擴展:
ArrayList的自動擴容機制底層借助于System實現(xiàn)
public static native void arraycopy (Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);
arraycopy標(biāo)識為native意味JDK的本地庫,不可避免的會進行IO操作,如果頻繁的對ArrayList進行擴容,毫不疑問會降低ArrayList的使用性能,因此當(dāng)我們確定添加元素的個數(shù)的時候,我們可以事先知道并指定ArrayList的可存儲元素的個數(shù),這樣當(dāng)我們向ArrayList中加入元素的時候,就可以避免ArrayList的自動擴容,從而提高ArrayList的性能
ArrayList含參構(gòu)造函數(shù):初始化時指定存儲元素的能力:
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); } }
以上這篇對Java ArrayList的自動擴容機制示例講解就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持VeVb武林網(wǎng)。
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