java集合框架List之ArrayList(二)

在上一篇文章，我们大概了解了ArrayList是个啥以及它的常用操作，那么对于某些操作的内部情况到底是怎么处理的，我们还没有实质性的了解，接下来我们一起来探讨探讨。

ArrayList的动态扩容

• ArrayList初始化
  ArrayList提供三个构造器，一个是可以指定初始化容器的大小，一个是使用默认的容器大小，一个是使用另一个集合来作为自己的初始化元素，如下：

// 使用默认空间大小private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;// 默认无参构造器public ArrayList() {...}// 指定初始化空间的大小public ArrayList(int initialCapacity) {..}// 使用其它的集合来作为自己初始化的元素public ArrayList(Collection<? extends E> c) {...}

• 下面我们来探讨一下使用无参构造器的第一次数据插入过程

// 使用无参构造器默认是一个长度为零的数组private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};// 数据入public boolean add(E e) {    // size初始＝0  size+1=1    ensureCapacityInternal(size + 1);    elementData[size++] = e;    return true;}private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {    // 由于一开始啥都没有，将最小空间调整为10    if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);    }    ensureExplicitCapacity(minCapacity);}private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {    modCount++;    // elementData.length=0  10-0>0 进行第一次扩容    if (minCapacity - elementData.length > 0)        grow(minCapacity);// 扩容}// 扩容详情private void grow(int minCapacity) {    int oldCapacity = elementData.length;    // 此处决定了ArrayList每次扩容的大小 oldCapacity >> 1 每次扩容50% ，由于一开始的空间是0，所以这里的空间会变成10    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);    if (newCapacity - minCapacity < 0)        newCapacity = minCapacity;    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);    // 将数据拷贝到新长度的数组中    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}

综上所述，对于ArrayList的使用，尤其是频繁使用来讲，根据我们的业务场景我们是能大致判断出来一个ArrayList内所需空间的大小的，这个时候我们应该直接初始化指定大小空间的ArrayList出来，避免ArrayList进行扩容所带的一些性能问题，从而达到优化程序性能的效果。

在这里在着重重申一下 ##(oldCapacity >> 1)## 决定了ArrayList每一次扩容都会使容量增加50%, ArrayList的频繁扩容会带来性能问题，使用时指定初始化空间大小有利于性能提升

关于MAX_ARRAY_SIZE

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

我们能在代码内看到MAX_ARRAY_SIZE是在Integer值上限上面减了一个8的，为啥要减8呢？我们看一下它的注释

/*** The maximum size of array to allocate.* Some VMs reserve some header words in an array.* Attempts to allocate larger arrays may result in* OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit*/

由于有的VM对于数组的实现可能会在Array内带一些头部信息而导致分配空间值超出而造成OOM,所以将空间缩小了一下～_～