ArrayList初始容量介绍？

在Java中，ArrayList的初始容量是10。这个容量是通过DEFAULT_CAPACITY常量定义的，默认值为10。你可以在 ArrayList 类的源码中找到这个定义。如下所示

/**
 * Default initial capacity.
 */
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

为什么选择初始容量为 10 呢？个人认为这涉及到ArrayList内部的实现机制以及性能考虑，有如下几个方面的原因。

初始容量为 10 的选择是为了在大多数情况下能够满足一般的需求，同时尽可能减少扩容的次数。如果初始容量过小，可能会导致在插入大量元素时频繁扩容，影响性能。
初始容量为 10 也是一种折衷考虑，既不会过度占用内存，又能够满足大部分场景的需求。如果初始容量过大，会导致在数据量较小的情况下浪费内存空间。
初始容量为 10 在 JDK 的设计中是一种经验值，经过实践验证能够满足绝大多数情况下的需求。对于特定的场景，开发者可以根据实际情况手动调整初始容量。

总的来说，初始容量为 10 是一种在性能和内存消耗之间的折中选择，能够在大多数情况下提供较好的性能表现。如果在实际使用中发现需要更大或更小的初始容量，可以根据具体需求进行调整。

ArrayList的扩容机制

ArrayList的扩容机制主要涉及到ensureCapacityInternal()方法和grow()方法。让我们来详细介绍一下这两个方法以及它们的扩容机制。

ensureCapacityInternal()方法

ensureCapacityInternal()方法用于确保ArrayList内部的容量至少能够容纳指定数量的元素。当向ArrayList中添加元素时，如果当前容量不足以容纳新增元素，就会触发扩容操作。这个方法的实现如下。

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;

    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

这个方法首先检查elementData是否为默认的空数组(DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)，如果是的话，将当前容量和默认容量(DEFAULT_CAPACITY)中的较大值赋给minCapacity。然后调用ensureExplicitCapacity()方法来确保容量的扩充。

grow() 方法

grow()方法用于实际进行容量的扩充操作。当需要扩容时ArrayList会创建一个新的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。这个方法的实现如下。

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

这个方法首先计算新的容量newCapacity，这里使用了位运算来将原容量的一半加到原容量上，即oldCapacity + (oldCapacity >> 1)。然后判断新容量是否足够容纳新增元素，如果不够，则将minCapacity设置为新的容量。接着检查是否超出了数组最大容量限制MAX_ARRAY_SIZE，如果超出了，则调用hugeCapacity()方法进行处理。最后，使用Arrays.copyOf()方法创建一个新的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    if (minCapacity < 0) // overflow
        throw new OutOfMemoryError();
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
        Integer.MAX_VALUE :
        MAX_ARRAY_SIZE;
}

hugeCapacity()方法用于处理超出数组最大容量限制的情况，如果超出了限制，就会抛出OutOfMemoryError异常。否则，返回MAX_ARRAY_SIZE(Integer.MAX_VALUE - 8)。

总结

通过以上介绍，我们可以看到ArrayList的扩容机制是通过在需要扩容时创建一个新数组，并将原数组中的元素复制到新数组中来实现的。扩容时新容量的计算采用了一种简单的算法，即将原容量的一半加到原容量上，这样可以在大多数情况下有效地减少扩容次数。

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ArrayList的初始容量到底是多少?难道不是10么?

ArrayList初始容量介绍？

ArrayList的扩容机制

总结