Java ArrayList 动态扩容源码怎么看

梦晨小哥_5680

梦晨小哥_5680

2026-10-23

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原创

arraylist扩容核心路径是add→grow,三步:检测容量、计算新容量(old*1.5)、复制数组;默认构造首次add扩容至10,new arraylist(0)则从1开始低效扩容。

java arraylist 动态扩容源码怎么看

直接看 add 方法入口,再顺藤摸到 grow(),这是理解 ArrayList 动态扩容最短也最准的路径。

核心逻辑就三步:检测容量 → 计算新容量 → 复制数组


ArrayList 扩容的关键源码位置(JDK 8+)

add(E e) 是触发扩容的起点:

public boolean add(E e) {
    modCount++;
    add(e, elementData, size);
    return true;
}

private void add(E e, Object[] elementData, int s) {
    if (s == elementData.length) // 关键判断:size 已等于数组长度
        elementData = grow();     // 容量不足,进扩容
    elementData[s] = e;
    size = s + 1;
}

真正干活的是 grow() 方法:

private Object[] grow() {
    return grow(size + 1); // 至少需要容纳 size+1 个元素
}

private Object[] grow(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 等价于 old * 1.5
    if (newCapacity - minCapacity <p>注意两个细节:</p><div class="aritcle_card flexRow artxards">
											<div class="artcardd flexRow">
												<a class="aritcle_card_img" rel="nofollow" href="/xiazai/gongju/2870" title="Gradle 9.8.0"><img
														src="https://img.php.cn/upload/manual/001/431/639/6ad9ce71d8cb6379.png" alt="Gradle 9.8.0" onerror="this.onerror='';this.src='/static/lhimages/moren/morentu.png'" ></a>
												<div class="aritcle_card_info flexColumn">
													<a rel="nofollow" href="/xiazai/gongju/2870" title="Gradle 9.8.0" class="overflowclass">Gradle 9.8.0</a>
													<p class="overflowclass"></p>
												</div>
												<a rel="nofollow" href="/xiazai/gongju/2870" title="Gradle 9.8.0" class="aritcle_card_btn flexRow flexcenter"><b></b><span>下载</span>
												</a>
											</div>
										</div>
  • oldCapacity >> 1 是位运算,比 oldCapacity / 2 更快;
  • Arrays.copyOf 内部调用 System.arraycopy,是 native 方法,高效但有开销。

不同构造方式对首次扩容的影响

构造方式决定了 elementData 初始指向哪个空数组,进而影响第一次 add 的行为:

  • new ArrayList()
    → elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
    → 第一次 add 时,grow(1) 会被修正为 grow(10),直接分配长度为 10 的数组。

  • new ArrayList(0)
    → elementData = EMPTY_ELEMENTDATA
    → 第一次 add 按常规逻辑走,oldCapacity=0,newCapacity=0,最终设为 minCapacity=1,后续扩容节奏变成 1→2→3→4→6→9→13… 频繁复制。

  • new ArrayList(n)(n > 0)
    → 直接创建长度为 n 的数组,跳过首次扩容,适合预估数据量的场景。


如何验证扩容行为?

可以用反射读取 elementData.length,或借助 ArrayList.size() 和 ArrayList 实际内存占用对比观察。简单验证示例:

ArrayList<string> list = new ArrayList();
System.out.println("初始容量: " + getCapacity(list)); // 0(因懒加载)
list.add("a");
System.out.println("add 1 次后: " + getCapacity(list)); // 10
list.add("b");
System.out.println("add 2 次后: " + getCapacity(list)); // 还是 10(没触发扩容)
// …直到第 11 次 add,才会 grow 到 15</string>

(getCapacity 可通过反射获取 elementData.length,仅用于调试)


不复杂但容易忽略

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