ArrayList自动扩容解析
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探索ArrayList自动改变size真相
ArrayList的列表对象实质上是存储在一个引用型数组里的,有人认为该数组有“自动增长机制”可以自动改变size大小。正式地说,该数组是无法改变
大小的,实际上它只是改变了该引用型数组的指向而已。下面,让我们来看看java是怎样实现ArrayList类的。
一、ArrayList类的实质
ArrayList底层采用Object类型的数组实现,当使用不带参数的构造方法生成ArrayList对象时,
实际上会在底层生成一个长度为
10
的Object类型数组。
首先,ArrayList定义了一个私有的未被序列化的数组elementData,用来存储ArrayList的对象列表(注意只定义未初始):
private
transient
Object[] elementData;
其次,以指定初始容量(Capacity)或把指定的Collection转换为引用型数组后实例化elementData数组;如果没有指定,则预置初始容量为
10
进行
实例化。把私有数组预先实例化,然后通过copyOf方法覆盖原数组,是实现自动改变ArrayList的大小(size)的关键。有人说ArrayList是复杂的数组,我
认为不如说ArrayList是关于数组的系统的方法组合。
ArrayList的构造方法源码如下:
// 用指定的初始容量构造一个空列表。
public
ArrayList(
int
initialCapacity)
super
();
if
(initialCapacity <
0
)
throw
new
IllegalArgumentException(
"Illegal Capacity: "
+initialCapacity);
this
.elementData =
new
Object[initialCapacity];
//属性指向新建长度为初始容量的临时数组
// 使用初始容量10构造一个空列表
public
ArrayList()
this
(
10
);
/ *构造包含利用collection的迭代器按顺序返回的指定collection元素的列表
*
@param
c 集合,它的元素被用来放入列表t
*
@throws
NullPointerException 如果指定集合为
null
*/
public
ArrayList(Collection<?
extends
E> c)
elementData = c.toArray();
//用Collection初始化数组elementData
size = elementData.length;
if
(elementData.getClass() != Object[].
class
)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].
class
);
二、ArrayList实现自动改变size机制
为了实现这一机制,java引进了Capacity和size概念,以区别数组的length。为了保证用户增加新的列表对象,java设置了最小容量(minCapacity)
,通常情况上,它大于列表对象的数目,所以Capactiy虽然就是底层数组的长度(length),但是对于最终用户来讲,它是无意义的。而size存储着列表
对象的数量,才是最终用户所需要的。为了防止用户错误修改,这一属性被设置为privae的,不过可以通过size()获取。
下面,对ArrayList的初始以及其列表对象的增加和删除等三种情况下的size自动改变机制进行分析。
1
、初始Capacity和size值。
从上面给出的ArrayList构造方法源码中,我们不难看出Capacity初始值(initialCapacity)可以由用户直接指定或由用户指定的Collection集合存
储的对象数目确定,如果没有指定,系统默认为
10
。而size的被声明为
int
型变量,默认为
0
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