##示例代碼 public class ArrayListSource { public static void main(String[] args) { ArrayList arrayList = new ArrayList(); //跳轉至第一步 for (int i = 0; i < 10; ...
示例代碼
public class ArrayListSource {
public static void main(String[] args) {
ArrayList arrayList = new ArrayList(); //跳轉至第一步
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arrayList.add(i); //需要進行第一次擴容，跳轉至第二步
}
for (int i = 11; i <= 15; i++) {
arrayList.add(i); //需要進行第二次擴容
}
arrayList.add(100); //需要進行第三次擴容
arrayList.add(200);
arrayList.add(300);
}
}
代碼分析
第一步：
當使用new ArrayList()創建集合時，會調用ArrayList類的無參構造器，在集合內部存在一個空的elementData數組，代碼如下
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //預設容量
...
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //預設空數組
...
transient Object[] elementData; //存放Object對象的數組
...
private int size; //集合中所包含的元素，預設為0
...
protected transient int modCount = 0;
...
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; //MAX_ARRAY_SIZE = 2147483639
...
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; //elementData初始化為{}數組，其中size=0
}
第二步：
程式進入for迴圈，從i=0開始，執行arrayList.add(i)方法，進入ArrayList類中
public boolean add(E e) { //此時：e=1
ensureCapacityInternal(size + 1); //跳轉至第三步
elementData[size++] = e;
return true;
}
第三步：
執行ensureCapacityInternal(size + 1)，其中size=0
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { //此時minCapacity=size+1=1，即給集合中添加1個元素，需要的最小容量是1
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); //跳轉至第四步
}
第四步：
先執行ensureExplicitCapacity()中的嵌套函數calculateCapacity(elementData, minCapacity)
// elementData = {}
// minCapacity = 1
// DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}
// DEFAULT_CAPACITY = 10
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { //此if語句成立
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); //返回值為10，退出函數，跳轉至第五步，
}
return minCapacity;
}
第五步：
執行ensureExplicitCapacity()函數
// minCapacity = 10
// modCount預設為0，然後自加1
// elementData.length = 0
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
if (minCapacity - elementData.length > 0) //此時if語句成立
grow(minCapacity); //跳轉至第六步
}
第六步：
執行grow(minCapacity)
// minCapacity = 10
// MAX_ARRAY_SIZE = 2147483639
private void grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length; //oldCapacity=0
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //newCapacity=0+0/2=0
if (newCapacity - minCapacity < 0) //此if語句成立
newCapacity = minCapacity; //newCapacity = 10
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //此if語句不成立
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
//此語句執行後，elementData = {null,null,null,null,null,null,null,null,null,null}
}
第七步：
當程式執行完第六步之後，根據方法調用步驟依次返回，直至第二步的第2條程式語句
public boolean add(E e) {//此時：e=1
ensureCapacityInternal(size + 1);
//通過以上方法，確保集合中可以存放e對象
elementData[size++] = e;//此時size=0，之後自加1；e=1
//執行之後 elementData = {1,null,null,null,null,null,null,null,null,null}
return true;
}
第八步：
在for迴圈中，不斷執行 arrayList.add(i)方法，直到for迴圈結束，以上步驟介紹了ArrayList第一次預設初始化之後存放元素的步驟和擴容機制，當集合中存放的對象達到容量10時，集合需要再次進行擴容。而接下來的每次擴容的容量=原來容量*1.5，即 0 --> 10 --> 15 --> 22 --> 33...
