Java ArrayList new出来,默认的容量到底是0还是10 ?

x33g5p2x  于2022-02-21 转载在 Java  
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前文

 

最近也快到了金三银四, 想该篇文章这种问题,貌似又有了热度 :

这种问题存在疑惑吗?   如果你存在? 看完这篇你就没疑惑了 。

这一篇结合源码还有小代码例子, 还有我的唠叨,我们还是一贯作风,学知识,跟着我,只学一遍,忘不掉!

正文

不多说,开整:
JDK 1.8

第一行代码,new一个ArrayList出来 :  

List<Integer> testList = new ArrayList<>();

然后点进去看源码, 跟着我思路来,我们一起玩一玩这个ArrayList :

草图:

如果耐心看完这个图,大家应该其实心里面对于前文提到的问题已经有一些结果了,

①arrayList 底层是个 数组, Object[] elementData ;

②size是 这个arrayList 的 底层数组 Object[] elementData 包含的元素 ,记住了是包含,而不是 这个数组的 length (length是注意点了,数组的length其实说白了就是所谓的容量);

③其余就是2个空的数组,具体在哪里被调用被使用,源码里面随便点一下就可以看到;

④ DEFAULT_CAPACITY 这个变量的注释,有点小怪,默认初始容量 ,但是记住,我们以1.8源码为准,眼见为实 。因为可以看到 :

第一句话: ArrayList的容量是该数组缓冲区的长度(上文已经说到了)。

第二句话,如果一个空的ArrayList 被第一次add的时候,  DEFAULT_CAPACITY=10这个值会被用上。

所以到了这里, 再看一下new的时候调用的初始化构造函数,我们基本上就 心无任何疑惑了:
 

一个空的数组,那它的length就是 这个arrayList的 容量, 是多少? 显然是 0 .

证据,我们直接反射拿出来这个elementData数组,就是要看它的length: 

public class DoTest {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {

        List<Integer> testList = new ArrayList<>();
        Class<ArrayList> arrayListClass = ArrayList.class;
        Field field = arrayListClass.getDeclaredField("elementData");
        field.setAccessible(true);
        Object[] object1 = (Object[]) field.get(testList);
        //返回当前ArrayList实例的容量值
        System.out.println("这时候容量是多少:" + object1.length);
        
    }
}

运行结果: 

**所以结论一 核实: **

jdk 1.8 , new 一个 arraylist ,初始化的容量是  0  .

那么继续,核实一下 什么时候 容量 变成10 ?

根据源码的注释,写着,如果是通过无参构造函数new 出来的arraylist (有参都直接指定容量了不多说了), 第一个元素 add进去的时候,容量会 赋予为  DEFAULT_CAPACITY = 10; 

直接看下我们的例子代码先  :

public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {

        List<Integer> testList = new ArrayList<>();
        Class<ArrayList> arrayListClass = ArrayList.class;
        Field field = arrayListClass.getDeclaredField("elementData");
        field.setAccessible(true);
        Object[] object1 = (Object[]) field.get(testList);
        //返回当前ArrayList实例的容量值
        System.out.println("这时候容量是多少:" + object1.length);

        testList.add(100);
        Object[] object2 = (Object[]) field.get(testList);
        System.out.println("第一个值add完了之后,这时候容量是多少:" + object2.length);
        
    }
}

运行结果:

此时虽然可以下结论,但是我们再结合源码看看,到底怎么变成10的 :

第一小段代码:

按照我们第一次add, size肯定是0了, 0+1 =1 ,所以 ensureCapacityInternal 这个函数传入的是 1 ;

第二段小代码:

判断了一下当前的 elementData是不是等于  DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA

,显然我们new出来的,就是等于的:

这时候触发的是 Match.max比较, 10和 1比较最大值,那当然是10 了 。

所以 ensureExplicitCapacity 函数被调用,传入的 参数值是10 ;

第四段小代码:

可以看到, 扩容函数被触发了, grow(10) ,看到这里应该知道这个10容量其实就是第一次add的时候,扩容函数触发赋予的容量值 10 ;

最后, 顺便看看扩容函数  grow :


 

代码非常简单:

核心的几个小代码,我们一起看看 :

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

新的容量 等于  旧的 容量 + 旧的容量的一半, 那么也就是 变成旧的容量的 1.5倍 :
 

然后就是两个if判断了 ,

就拿我们的第一个add触发扩容来说, 这时候传入的 minCapacity是 10 ,而newCapacity=0+0的一半还是0,所以触发的是  newCapacity =10 ;
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);  容量就变成10了~

if (newCapacity - minCapacity < 0)
    newCapacity = minCapacity;

另外一个if ,

if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
    newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

也就是当计算出来的newCapacity ,比最多允许的容量值还大,怎么处理? 答案是,最大就给最大值。

没完, 最大值是多少?  源码也有说 :
 

private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

为什么需要 -8 ? 

注释上写的明明白白(预留了一些空间 存自己的东西):

好了,该篇就这样吧。

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