Java面试问题:说一说ArrayList的扩容机制吧?

开课吧开课吧锤锤2021-02-05 16:03

ArrayList是List接口的实现类,它是支持根据需要而动态增长的数组。Java中标准数组是定长的,在数组被创建之后,它们不能被加长或缩短。这就意味着在创建数组时需要知道数组的所需长度,但有时我们需要动态程序中获取数组长度。ArrayList就是为此而生的。

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  因此,了解它的扩容机制对使用它尤为重要。

  ArrayList扩容发生在add()方法调用的时候,下面是add()方法的源码:

    public boolean add(E e) {

       //扩容

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!

        elementData[size++] = e;

        return true;

    }

根据意思可以看出ensureCapacityInternal()是用来扩容的,形参为最小扩容量,进入此方法后:

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {

    ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));

}

   通过方法calculateCapacity(elementData, minCapacity)获取:

    private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {

        //如果传入的是个空数组则最小容量取默认容量与minCapacity之间的最大值

        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {

            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);

        }

        return minCapacity;

    }

ensureExplicitCapacity方法可以判断是否需要扩容:

 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {

          modCount++;

          // 如果最小需要空间比elementData的内存空间要大,则需要扩容

          if (minCapacity - elementData.length > 0)

              //扩容

              grow(minCapacity);

      }

   接下来重点来了,ArrayList扩容的关键方法grow():

  private void grow(int minCapacity) {

          // 获取到ArrayList中elementData数组的内存空间长度

          int oldCapacity = elementData.length;

         // 扩容至原来的1.5倍

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

         // 再判断一下新数组的容量够不够,够了就直接使用这个长度创建新数组,

          // 不够就将数组长度设置为需要的长度

         if (newCapacity - minCapacity < 0)

             newCapacity = minCapacity;

         //若预设值大于默认的最大值检查是否溢出

         if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)

             newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

         // 调用Arrays.copyOf方法将elementData数组指向新的内存空间时newCapacity的连续空间

         // 并将elementData的数据复制到新的内存空间

         elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

     }

 从此方法中我们可以清晰的看出其实ArrayList扩容的本质就是计算出新的扩容数组的size后实例化,并将原有数组内容复制到新数组中去。

到此扩容就基本完成了。

以上就是小编今天为大家整理发布的Java面试题,希望为正在学习Java语言的的朋友提供有用的面试素材,更多Java面试题尽在开课吧广场Java面试频道!

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