揭秘ArrayList动态扩容机制：基于Java源码解析

本文将深入浅析ArrayList的内部实现机制，它作为Java集合框架中的一个重要组成部分，提供了动态数组的功能，克服了数组容量固定的问题。ArrayList的设计基于数组，但在实际操作中能够动态扩展。文章首先介绍了ArrayList的基本概念，强调其可变大小的特性，这得益于其内部结构——数组，以及与之相关的size变量，用于记录当前数组中存储的元素数量。 MyArrayList类的定义展示了这个自定义版本的ArrayList，其中包含一个Object类型的数组和一个整型的size变量。当元素数量达到数组长度的一半时，ArrayList会触发自动扩容，以避免数组溢出。扩容的具体实现是通过创建一个新的、足够大的临时数组（temp），然后使用System.arraycopy方法将原数组的所有元素复制到新数组中，最后将新数组赋值给原数组，并更新size。 `add(Object num)`方法是实现这一扩容策略的关键，当试图添加一个新元素导致数组已满时，会执行以下步骤： 1. 检查数组长度是否等于当前元素数量。 2. 如果相等，意味着需要扩容，创建一个新数组，其长度是原数组长度的1.5倍加1（确保有足够的空间）。 3. 使用System.arraycopy方法将原数组的元素从头开始复制到新数组相应的位置。 4. 将新添加的元素插入到新数组的末尾，并更新size。 通过这个过程，ArrayList能够在运行时动态地调整容量，从而支持任意数量元素的存储。理解ArrayList的这种内部实现对于编写高效、可维护的Java代码至关重要，特别是在处理大量数据或需要频繁插入/删除元素的应用场景中。此外，了解这些细节也有助于开发者更好地优化代码性能，避免不必要的内存分配和拷贝。