ArrayList相关问题

设定初始化容量new一个list

List<String> list = new ArrayList<>(10);
list.add(“s”);

• 进入构造方法

//属性elementData，ArrayList就是一个数组
transient Object[] elementData;

public ArrayList(int initialCapacity) {    
        //没啥特殊的，容量大于0就直接定义个initialCapacity长度的数组，赋值给initialCapacity
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            //参数为0，直接给elementData赋值空的数组
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            //小于0，抛异常
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

• 进入 add()---> 参数为泛型类型，也就是elementData数组中元素类型

public boolean add(E e) {
    //计数器，开始为0
    modCount++;
    add(e, elementData, size);
    return true;
}

• 直接进入add(e, elementData, size)
  • elementData是一个空的数组，长度为10
  • size现在应该是0 没有被赋值

- 进入三个参数的add()

private void add(E e, Object[] elementData, int s) {
//可以知道，s指的就是数组的索引
if (s == elementData.length)
//如果索引刚好等于数组长度，那么需要扩容！
elementData = grow();
//否则，直接在数组s索引的位置，赋值e
elementData[s] = e;
//索引 + 1
size = s + 1;

- 到这里，添加目测应该是结束了，进入`grow()`看看写了什么东西

private Object[] grow() {
return grow(size + 1);
}

- 继续进入`grow(size + 1)`，注意：传入参数为初始化容量 +1 ，在本例中为 11

private Object[] grow(int minCapacity) {
return elementData = Arrays.copyOf(elementData,
newCapacity(minCapacity));
}

- 不难发现，其实扩容操作就是针对elementData 属性
- 将此数组容量经过`newCapacity`()，形成一个扩容后新的数组，赋值给原数组！
- 那么扩容了多少呢？
- 进入`newCapacity(minCapacity)`

private int newCapacity(int minCapacity) {
// overflow-conscious code

//oldCapacity赋值为原数组长度 = 10
int oldCapacity = elementData.length;
//oldCapacity + oldCapacity /2 = 1.5 * oldCapacity 
//newCapacity = 15
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//出现意外了！newCapacity 明明是1.5倍的newCapacity
//为什么 <= newCapacity 了，如下2种情况！
if (newCapacity - minCapacity <= 0) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
        //情况1，数组为空，即newCapacity = 0
        //返回常量 DEFAULT_CAPACITY 10
        return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    if (minCapacity < 0) // overflow
        //入参 < 0 ，抛异常
        throw new OutOfMemoryError();
    return minCapacity;
}
//判断 newCapacity  是不是特别大(大到只比最大的Integer小8)
//是的话，就进入hugeCapacity() ，不做讨论
//正常的话，直接返回一个newCapacity
return (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE <= 0)
    ? newCapacity
    : hugeCapacity(minCapacity);

}

- 那么问题来了，为什么扩容之前，要size+1，在本例中，入参为11
`int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);`
    - 采用如上方式计算新的容量，在于 >> 1
    - 也就是转成二进制之后右移1
    - 对于1,3,5,7等奇数，二进制最后一位是 1 ，右移后末尾的1直接没了
    - 所以要 +1，使其变成偶数，在乘1.5
    - 本例中，10+1变成11，右移，得到5
    - 如果是9，变成10后，右移，得到5
- 综上，若参数为`m`，实际扩容的容量数值 = m=奇数 ？ m+1 * 1.5 : m*1.5！