新手入門了解ArrayList擴(kuò)容機(jī)制
我們下面用最簡單的代碼創(chuàng)建ArrayList并添加11個元素,并 一 一 講解底層源碼;在說之前,給大家先普及一些小知識:
》ArrayList底層是用數(shù)組來實現(xiàn)的
》數(shù)組一旦創(chuàng)建后,大小就是固定的,如果超出了數(shù)組大小后,就會創(chuàng)建一個新的數(shù)組
》接下來所謂數(shù)組的擴(kuò)容實質(zhì)上是重新創(chuàng)建一個大小更大的新數(shù)組
@Test
public void testArrayList() {
//創(chuàng)建一個泛型為String的ArrayList(這里泛型是什么不重要)
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
//依次添加11個元素
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");
list.add("4");
list.add("5");
list.add("6");
list.add("7");
list.add("8");
list.add("9");
list.add("10");
list.add("11");
}
上面的代碼中,我們就只調(diào)用了add(),在看add()源碼前,我必須給你們先介紹一些在ArrayList的常量和變量,因為在接下來的源碼中會涉及到這些,怕你們到時一臉蒙
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
transient Object[] elementData;
private int size;
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
》DEFAULT_CAPACITY:default_capcity,默認(rèn)的容量大小,也就是當(dāng)你第一次創(chuàng)建數(shù)組并往里面添加第一個元素時,數(shù)組的默認(rèn)容量大小
》DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA:defaultcapacity_empty_elementdata是默認(rèn)的空數(shù)組,他的作用是當(dāng)elementData為{},即空數(shù)組時,把它賦值給elementData,要是理解不了,請你往下繼續(xù)看!
》elementData:表示的就是當(dāng)前存儲元素的數(shù)組
》size:他表示當(dāng)前還沒有添加新元素前的數(shù)組中有效的元素個數(shù),比如說數(shù)組長度為10,只保存了5個元素,那有效長度就是5
》MAX_ARRAY_SIZE:最大數(shù)組長度,它用來標(biāo)識當(dāng)前數(shù)組可保存元素的最大長度,值為Integer_MAX_VALUE -8,即2147483647 - 8 ,這里的 8 代表8字節(jié)用來保存數(shù)組本身的內(nèi)存大小。
現(xiàn)在我們進(jìn)入到add()里面看他們具體如何實現(xiàn)的,如下代碼:
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
》ensureCapacityInternal(size + 1):這個方法意為“確保內(nèi)部變量”,什么意思呢?他是用來判斷當(dāng)前數(shù)組的容量是否足夠,不足就擴(kuò)容;等下我們會進(jìn)入這個方法來看他如何具體實現(xiàn)的,size表示當(dāng)前還未添加新元素前的數(shù)組有效元素個數(shù),而size+1表示傳入當(dāng)前數(shù)組的最小容量(有效長度)
》elementData[size++] = e:這段語句意思是給數(shù)組做賦值操作,簡單說就是給數(shù)組添加元素;比如說當(dāng)前數(shù)組已經(jīng)有3個元素了,那現(xiàn)在再添加一個元素a,則這一步為elementData[3]=a;
》return true:代表添加成功;
現(xiàn)在我們就進(jìn)入到ensureCapacityInternal(),如下代碼:
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
這里面涉及兩個方法ensureExplicitCapacity()和calculateCapacity():
》calculateCapacity():計算容量,它用來計算當(dāng)前的數(shù)組所需的最小容量minCapacity, 你可以理解為當(dāng)前數(shù)組的有效長度;源碼如下:
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { //若傳入的是個空數(shù)組,則返回的是最小容量 是 默認(rèn)容量(10) 和 當(dāng)前最小容量(0)之間的最大值
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
return minCapacity;
}
PS:第一次添加元素時calculateCapacity返回的最小容量minCapacity是10,從第二次開始minCapacity為2,第三次為3,依次類推..在這里第一次返回10大家不要糾結(jié)它的意義,重點在第二次及之后表示的意思
》ensureExplicitCapacity():判斷是否需要擴(kuò)容;查看它的源碼:
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code當(dāng)最小容量大于當(dāng)前的數(shù)組大小時
if (minCapacity - elementData.length > 0) //計算擴(kuò)容后的數(shù)組大小
grow(minCapacity);
}
我們第一次list.add(),最小容量minCapacity是10,elementData.length長度為0,所以條件成立,進(jìn)入grow()(第二次minCapacity是2,elementData.length為10,條件不成立就不再擴(kuò)容了;當(dāng)?shù)?1次時,11>10,又可以擴(kuò)容了)
private void grow(int minCapacity) {
// 得到當(dāng)前數(shù)組的大小,即老數(shù)組大小
int oldCapacity = elementData.length;
//將舊數(shù)組大小+舊數(shù)組/2,即舊數(shù)組的1.5倍是新數(shù)組的大?。ㄏ炔灰谝?gt;>1的意思,你只要知道oldCapacity >> 1表示oldCapacity/2就行)
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//如果擴(kuò)容后的是數(shù)組大小還是小于最小所需容量,直接讓minCapacity賦值到新容量
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//若新容量大小大于數(shù)組長度的最大預(yù)設(shè)值;由于擴(kuò)容后是原數(shù)組的1.5倍,則非常有可能會溢出這個預(yù)設(shè)值
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
//上面都是為了確定最終的新容量的大小,這個方法是真正的擴(kuò)容實現(xiàn)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
相信大家這上面大部分都能夠理解,可能就一個地方不太清楚:當(dāng)newCapacity > MAX_ARRAY_SIZE(新容量大于預(yù)設(shè)值較特殊的情況,一般數(shù)組長度不會擴(kuò)容到這么大)時調(diào)用hugeCapacity有啥用?我們看下hugeCapacity()的源碼:
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
//若最小容量小于0的情況,拋出異常
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
//若最小容量>最大預(yù)設(shè)值,返回Integer.Max_VALUE,否則是MAX_ARRAY_SIZE(Integer.Max_VALUE-8)
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
hugeCapacity()是用來限制新容量的大小的,是不能超出Integer.MAX_VALUE值的,最后說一點,數(shù)組的最大長度并不是MAX_ARRAY_SIZE,而是Integer.MAX_VALUE。
》Arrays.copyOf(elementData, newCapacity),就不看源碼了,簡單說一下:它這個方法能返回一個擴(kuò)容后的數(shù)組,將舊數(shù)組elementData的數(shù)據(jù)復(fù)制到長度為newCapacity的新數(shù)組中。
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
相關(guān)文章
SpringBoot實現(xiàn)二維碼掃碼登錄的原理及項目實踐
本文主要介紹了SpringBoot實現(xiàn)二維碼掃碼登錄的原理及項目實踐,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2023-04-04
SpringBoot整合Mongodb實現(xiàn)增刪查改的方法
這篇文章主要介紹了SpringBoot整合Mongodb實現(xiàn)簡單的增刪查改,MongoDB是一個以分布式數(shù)據(jù)庫為核心的數(shù)據(jù)庫,因此高可用性、橫向擴(kuò)展和地理分布是內(nèi)置的,并且易于使用。況且,MongoDB是免費的,開源的,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧2022-05-05
eclipse實現(xiàn)可認(rèn)證的DH密鑰交換協(xié)議
這篇文章主要介紹了eclipse實現(xiàn)可認(rèn)證的DH密鑰交換協(xié)議,文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2020-06-06
Spring Boot @Conditional注解用法示例介紹
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Spring Boot @Conditional注解用法的相關(guān)資料,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家學(xué)習(xí)或者使用Spring Boot具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2019-11-11
Mybatis-Plus實體類注解方法與mapper層和service層的CRUD方法
CRUD是指在做計算處理時的增加(Create)、讀取查詢(Retrieve)、更新(Update)和刪除(Delete)幾個單詞的首字母簡寫。主要被用在描述軟件系統(tǒng)中DataBase或者持久層的基本操作功能,下面讓我們一起看看吧2022-03-03
java發(fā)起http請求調(diào)用post與get接口的方法實例
在實際開發(fā)過程中,我們經(jīng)常需要調(diào)用對方提供的接口或測試自己寫的接口是否合適,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于java發(fā)起http請求調(diào)用post與get接口的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2022-08-08
Java報錯:Java.io.FileNotFoundException解決方法
這篇文章主要介紹了Java.io.FileNotFoundException的產(chǎn)生原因和解決方法,造成這個報錯的原因可能有文件路徑錯誤、文件被刪除或移動和權(quán)限問題,文中將解決的辦法介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2024-12-12

