在Java中，ArrayList是最常用的集合之一。它是一种容器，它的内部定义了一个Object类型的数组elementData，因此可用于存储任意类型的数据。我们知道，数组是长度恒定的。而ArrayList相当于是一个长度可变的动态数组，一起来看看的它的扩容机制
扩容机制
ArrayList是一个底层基于数组实现的集合容器。当我们在创建ArrayList对象时，默认数组长度为10，当然也可以在创建时指定长度。之后在程序执行过程中，不断地向ArrayList中添加数据。当数据存储达到底层数组最大容量时则会触发扩容机制
扩容原理
首先创建一个新的数组，新数组的长度时原数组的1.5倍。然后调用Arrays.copyOf()方法将原数组的所有数据copy到新数组中，再将当前新添加的数据添加至新数组并返回
源码分析
先来看ArrayList类生命的几个参数
// 默认ArrayList底层数组长度为10 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; // 空数组 其他地方调用 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; // 默认长度的空数组 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; // elementData 真正存储数据的数组 ArrayList的容量就是该数组的长度 // 默认创建空的ArrayList将在第一次调用add方法时将该数组扩容成为DEFAULT_CAPACITY = 10的容量 transient Object[] elementData; // size代表的是当前elementData数组中存储的元素个数 并不是数组的容量！ private int size; 当我们创建ArrayList对象并且指定长度时调用的构造器
ArrayList<> list = new ArrayList<>(12);
public ArrayList(int initialCapacity) { // initialCapacity就是你指定的长度 // 逻辑判断 if (initialCapacity > 0) { // initialCapacity符合要求就创建新数组 长度为你指定的长度 this.elementData = new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity == 0) { // 如果initialCapacity为0则得到一个空数组 this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } else { throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity); } } 不指定长度时构造器
public ArrayList() { // 使用默认长度大小的数组 this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } 需要注意的是，我们不论用上述哪个构造器，首先第一步创建出来的都是空数组，但是会在第一次添加数据的时候执行不同方法进行扩容
下面我们从调用add()方法开始分析：
每次添加数据都会将size+1去进行判断，保证数组拥有至少存储这个新数据的空间
public boolean add(E e) { // 就此处开始一系列的扩容判断和操作 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e;// 添加数据 return true; } // 下面是add方法中第一行执行的方法 此处minCapacity就是数组的最小容量 也就是当前存储的元素个数+1 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); } CalculateCapacity()方法用于判断当前数组是否是默认容量的数组，如果是默认容量的数组那么此时就要确定是否是第一次添加数据
如果是第一次添加数据，那么就将返回DEFAULT_CAPACITY=10也就是minCapacity=10
如果不是第一次添加数据，就将添加新数据之后的最小容量返回
其次还要注意的是，如果在创建ArrayList对象时使用的指定长度的构造器那么就会直接返回最小容量，也就是说如果你创建ArrayList指定长度为0，那么此时就会返回minCapacity=1，指定长度为0这个清空后面给到具体分析
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; } ensureExplicitCapacity()方法用于判断是否需要扩容，经过上述方法将最小容量minCapacity传入ensureExplicitCapacity方法，如果这个所需最小容量大于当前数组容量（也就是当前数组存不下这个新数据了）则触发扩容机制grow()方法，反之不会进行扩容
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++;// modCount++是做什么的？ 我也不知道 // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } 在分析grow()方法之前我们先明确两个概念：
ArrayList定义了允许存储的最大容量也就是Integer允许的范围-8，如果溢出则是负数
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
Integer类型的范围是： -2的31次方~2的31次方减1
@Native public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;
下面我们来看真正实现扩容的grow()方法
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code // 获取原数组容量 int oldCapacity = elementData.length; // 新数组的容量是原数组容量的1.5倍 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 判断新数组容量是否小于最小容量 if (newCapacity - minCapacity <0) newCapacity = minCapacity; // 判断新容量是否超过了ArrayList允许的最大值 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: // 调用copyOf方法将原数据全部复制到新的空数组中 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } // 超出了ArrayList容量执行hugeCapacity private static int hugeCapacity(int minCapacity) { // 因为Integer溢出则为负数，此处判断是否溢出 if (minCapacity <0) // overflow // 抛出异常 内存溢出 throw new OutOfMemoryError(); // 没有溢出则判断最小容量是否大于了ArrayList允许的最大值 // 大于--> 返回Integer最大值 // 小于--> 返回ArrayList允许的最大值 return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; } 值得注意的是，如果当前数组是无参构造器默认生成的空数组，并且是第一次添加数据时，那么数组的长度将会直接变为10
如果当前的数组是有参构造器（指定长度）生成并且指定初始容量为0，那么在前四次调用add方法添加数据时每次扩容都是+1,只有在第五次才会执行1.5倍扩容。
因为第一次添加则是minCapacity=1，oldCapacity=0 执行int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);之后newCapacity 还是0，则执行if (newCapacity - minCapacity <0) -->newCapacity = minCapacity;也就是1，那么newCapacity 就为1，后面的三次以此类推差不多
那么至此，ArrayList就完成了扩容
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