ArrayList的列表对象实质上是存储在一个引用型数组里的,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Java中Arraylist动态扩容方法的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面跟着小编来一起学习学习吧。
在Java编程语言中,ArrayList是ArrayList类的一个实例,它是Java集合框架的一部分,属于List接口的实现。ArrayList的主要特点是它基于数组实现,允许动态扩容。当我们向ArrayList中添加元素时,如果当前容量不足,ArrayList会自动扩展其内部数组的大小以容纳更多的元素。这篇文章将深入探讨ArrayList的动态扩容机制。
ArrayList的初始化可以通过以下三种方式:
1. 不带参数的构造器:`ArrayList()` - 默认创建一个容量为10的内部数组。在JDK 1.6及以前版本,这个默认值是10,但从JDK 7开始,无参数构造器不再预分配任何空间,而是使用一个空数组。
2. 带集合的构造器:`ArrayList(Collection<? extends E> c)` - 使用传入的集合初始化ArrayList,并将集合中的所有元素添加到ArrayList中。
3. 带初始容量的构造器:`ArrayList(int initialCapacity)` - 允许指定初始化的容量。
在添加元素时,ArrayList的动态扩容主要发生在`add(E e)`方法中。这个方法首先调用`ensureCapacityInternal(size + 1)`来确保有足够的空间添加新元素。`size`表示ArrayList当前已有的元素数量,而不是实际容量。`ensureCapacityInternal`方法会检查当前容量是否足够,如果需要扩容,它会进行操作。
`ensureCapacityInternal`方法内部首先判断当前的elementData是否是默认的空数组。如果是,它会将最小需要的容量设置为默认容量(10)和传入的minCapacity的较大值。然后,调用`ensureExplicitCapacity(minCapacity)`来进行实际的扩容操作。
`ensureExplicitCapacity`方法首先计算新的容量,如果当前容量小于最小需要的容量,它会通过调用`grow(minCapacity)`来增加容量。`grow(minCapacity)`是ArrayList扩容的核心方法,它会计算新的容量大小,通常是旧容量的1.5倍加上2。这样做的目的是为了平衡插入元素的成本和空间浪费。例如,如果当前容量是10,当需要添加第11个元素时,容量会增加到15。之后,每次扩容都会按照这个比例进行。
扩容过程涉及创建一个新的、更大的数组,将旧数组中的元素复制到新数组,然后更新elementData指向新数组。这确保了即使在容量不足的情况下,也能顺利添加元素。
ArrayList的动态扩容机制是为了在保持效率的同时,提供灵活的容量管理。虽然扩容会导致一定的性能开销,但是通过恰当的扩容策略,可以避免频繁的数组复制,提高整体性能。然而,由于ArrayList不是线程安全的,所以在多线程环境中使用ArrayList时,需要额外的同步措施,或者考虑使用线程安全的List实现,如CopyOnWriteArrayList。
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