ArrayList扩容原理全解析

对于一个文章开发者来说，牢固扎实的基础是十分重要的，golang学习网就来带大家一点点的掌握基础知识点。今天本篇文章带大家了解《ArrayList扩容机制详解》，主要介绍了，希望对大家的知识积累有所帮助，快点收藏起来吧，否则需要时就找不到了！

ArrayList扩容机制在添加元素时触发，当元素数量超过底层数组容量便调用grow()方法；首先计算最小所需容量为size+1，旧容量为原数组长度，新容量默认为旧容量的1.5倍（oldCapacity + (oldCapacity >> 1)），若仍小于最小容量则以最小容量为准，若超出Integer.MAX_VALUE - 8则调用hugeCapacity处理；随后创建新数组并复制原数据。例如初始容量10，第11个元素加入时扩容至15。默认初始容量为10（JDK 1.8首次add时初始化），频繁扩容导致性能损耗，建议预估大小并使用构造函数指定初始容量如new ArrayList<>(100)，以减少数组复制；该机制本质是“空间换时间”，通过增长策略平衡内存与效率，理解有助于提升代码性能。

ArrayList在Java中是基于动态数组实现的集合类，它的扩容机制是为了在添加元素时，当容量不足自动增加底层数组的大小，从而保证元素能够继续存入。

扩容触发条件

当调用add方法添加元素时，ArrayList会检查当前元素数量是否超过底层数组的容量（即size >= elementData.length）。如果超过，就会触发扩容操作。

具体来说，在添加元素前，ArrayList会进行一次容量检查（ensureCapacityInternal），若发现现有空间不够，就调用grow()方法进行扩容。

扩容过程详解

扩容的核心方法是grow()，它定义在ArrayList源码中。其主要逻辑如下：

• 计算最小需要的容量：minCapacity = size + 1
• 旧容量为原数组长度：oldCapacity = elementData.length
• 新容量默认为旧容量的1.5倍：newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)
• 如果新容量仍小于minCapacity，则直接将新容量设为minCapacity
• 如果新容量超过最大数组限制（Integer.MAX_VALUE - 8），则调用hugeCapacity处理
• 创建一个新数组，并将原数据复制过去

例如，初始容量为10，当第11个元素加入时，容量不够，触发扩容。新容量变为10 + 5 = 15。之后随着元素不断加入，会在下一次容量不足时再次扩容。

初始容量与性能优化

如果不指定初始容量，ArrayList默认初始容量为10（JDK 1.8以后首次add时才初始化为10）。频繁扩容会导致多次数组复制，影响性能。

建议在已知大致元素数量时，通过构造函数指定初始容量，例如：

这样可以减少甚至避免扩容，提升性能。

基本上就这些。ArrayList的扩容机制本质就是“空间换时间”，通过预判和增长策略平衡内存使用和操作效率。理解它有助于写出更高效的代码。不复杂但容易忽略。

本篇关于《ArrayList扩容原理全解析》的介绍就到此结束啦，但是学无止境，想要了解学习更多关于文章的相关知识，请关注golang学习网公众号！