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有人問我，java ArrayList底層是怎麽實現的？我就回答數組，他再問我，那它是怎麽實現數組的添加的呢？我也不知道，就不敢回答了。

回來趕緊看了一下java實現，明確的是ArrayList底層的確是用數組實現的，但是怎麽實現數組的擴容的呢?

簡單來說，就是創建一個新的比原來大的數組，把原來所有的元素復制到新的數組，然後添加新的數組進去

先從無參構造函數開始，無參構造函數創建了一個容量為0的空數組（這裏要註意，在jdk1.8時采用的是創建空數組，在1.7還是創建了一個容量為10的數組，源碼見附錄1，2，這裏以1.8為例

然後就可以開始調用add方法添加元素，這裏先以public boolean add(E e)方法為例

1. 計算最小容量：判斷是不是第一次添加，準確來說是不是一個空數組。如果是一個空數組，那麽設置初始化大小（即最小容量）為10，如果不是，那麽在原來基礎上大小+1。
2. 判斷是否需要擴容：判斷最小容量是不是大於數組長度（至少大1），如果是，進行第3步。為什麽有這個判斷？是最小容量是數組可以存放的元素個數，而數組長度是實際上存放的個數，那麽就會出現數組還沒放滿的情況，比如第二次添加時，數組容量為10（第一次初始化時設置為10），元素加上新增加的只有兩個，是不需要進行第3，4步的
3. 擴容計算：
   1. 取得已有元素的個數，準備設置新的容量為原來元素個數的1.5倍
   2. 將1中的新容量和最小容量相對比，取大的（所以初始化時原來元素的1.5倍為0小於最小容量10，設置為10）
   3. 將2中計算結果與Integer.MAX_VALUE - 8對比（為啥是-8 ，doc上是說明了一些虛擬機實現需要多存一些頭信息，為了防止oom，其他沒有說明，在stackoverflow上說明了為了存下數組的最大大小2,147,483,648所以需要（見附錄3））還大，那就沒辦法了，只能設置為Integer.MAX_VALUE。也就是說正常情況下數組最大容量為下最大值減8，否則就是最大值。這個時候放不下那就只能拋異常了唄！
4. 復制舊元素到新數組：上一步計算的只是一個值，沒有對原來的進行修改，也沒有創建新的數組。接下來使用Arrays.copyOf將原來數組的所有元素復制到新數組（以最小容量創建的），並返回
5. 把添加的元素添加到新返回的數組最後，長度+1

附錄

1. jdk 1.7 ArrayList
2. jdk 1.8 ArrayList
3. 為什麽-8

參考

Java中ArrayList源碼淺析

設定

jdk：1.8_102

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jdk 1.8下 java ArrayList 添加元素解析