配合源码分析ArrayList集合通过空参构造方法创建对象,并第一次添加元素的过程

好的，下面是源码分析ArrayList集合通过空参构造方法创建对象，并第一次添加元素的过程：

1. 首先，通过空参构造方法创建ArrayList对象，代码如下：

ArrayList<Object> arrayList = new ArrayList<>();

2. 在ArrayList类中，空参构造方法的实现如下：

public ArrayList() {
    // 默认初始容量为10
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

其中，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是一个空数组，定义如下：

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

3. 接着，当第一次向ArrayList添加元素时，会调用ensureCapacityInternal()方法来确保容量足够存放新的元素。在这个过程中，如果当前容量不足，会自动进行扩容操作。代码如下：

arrayList.add("hello");

4. 在add()方法中，会先调用ensureCapacityInternal()方法进行容量检查和扩容操作，代码如下：

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }

    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;

    // 当前容量小于所需最小容量时，进行扩容
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

private void grow(int minCapacity) {
    // 计算新容量，为原容量的1.5倍
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;

    // 如果新容量超过了最大容量，则将新容量设置为Integer.MAX_VALUE 
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

    // 进行数组复制，扩容
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

5. 在ensureCapacityInternal()方法中，会先判断当前容量是否为默认初始容量，如果是，则将所需最小容量和默认容量进行比较，取较大值作为新容量。如果当前容量已经大于默认初始容量，则直接调用ensureExplicitCapacity()方法进行容量检查和扩容操作。

6. 在ensureExplicitCapacity()方法中，会先对modCount进行自增操作，然后判断当前容量是否小于所需最小容量，如果小于，则调用grow()方法进行扩容操作。

7. 在grow()方法中，会先计算出新容量，然后判断新容量是否超过了最大容量，如果超过，则将新容量设置为Integer.MAX_VALUE。最后，调用Arrays.copyOf()方法进行数组复制，完成扩容操作。

综上所述，ArrayList集合通过空参构造方法创建对象，并第一次添加元素的过程，主要就是进行容量检查和扩容操作。如果当前容量不足，就需要进行扩容操作，扩容后再添加元素。这个过程中，ArrayList会自动进行容量的调整，保证存储的元素数量不会超过当前容量。