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关于Java 9 中Arraylist中构造方法初始化容量为10的思考

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Java 9 中Arraylist中构造方法初始化容量为10的思考

在java 9中arraylist构造方法中的 Public ArrayList()方法创建了容量为10的数组列表,
可在该方法的源码中根本没有提到创建容量为10的数组列表,曾一度怀疑没有去创建容量为10的数组列表,但JAVA前辈很难会犯这种错误,怀着好奇心,我去寻找这一答案。

首先,我直接表达结果,过程在后面,有点长,有大量源码,若是有兴趣可以仔细查看:
在使用无参arraylist的构造方法时,构造方法并没有直接将容量设为10,而是在后面调用add()方法时,在add方法中调用grow()方法,grow()中进行容量的分配,而分配的依据是通过newCapacity方法去决定的,在newCapacity方法中定义了当默认容量为: DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA时容量设定为DFAULT_CAPACITY即容量设为10。
这样的方法的设置更好地利用的存储空间,避免了空间的浪费,也不得不感慨JAVA前辈的智慧。

具体步骤和源码

首先我们一定要相信我们的判断,无参构造方法中并没有创建容量为10的数组列表,因为无参构造方法中很明确的声明了:

this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;

其中DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA在源码文档中有定义:

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

即定义该符号为空,所以在构造方法中是一定没有创建容量为10的数组列表!
那么问题来了,是在哪里创建了容量为10的数组列表?我陷入了深深地怀疑中,难道真的是前辈们打错字了???,不可能啊,只能继续思考,如果不能在构造方法中去创建,那就只可能在add方法中去定义,扒出源码:

add(E e)方法的源码
/**
     *将指定的元素添加到此列表的尾部。
     * Appends the specified element to the end of this list.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
     */
public boolean add(E e) {
        modCount++;
        add(e, elementData, size);
        return true;
    }

其中 add(e,elementData,size)中的add方法源码为:

add(E e, Object[] elementData, int s)形式源码
 /**
     * This helper method split out from add(E) to keep method
     * bytecode size under 35 (the -XX:MaxInlineSize default value),
     * which helps when add(E) is called in a C1-compiled loop.
     *该方法是为了辅助函数add(e)的使用而设置的
     */
    private void add(E e, Object[] elementData, int s) {
        if (s == elementData.length)
            elementData = grow();
        elementData[s] = e;
        size = s + 1;
    }
add(int index,E element)形式源码
/**
     * Inserts the specified element at the specified position in this
     * list. Shifts the element currently at that position (if any) and
     * any subsequent elements to the right (adds one to their indices).
     * @param index index at which the specified element is to be inserted
     * @param element element to be inserted
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     */
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);
        modCount++;
        final int s;
        Object[] elementData;
        if ((s = size) == (elementData = this.elementData).length)
            elementData = grow();
        System.arraycopy(elementData, index,
                         elementData, index + 1,
                         s - index);
        elementData[index] = element;
        size = s + 1;
    }

OK,源码放上去了,两种add方法的使用说明就不具体介绍了,大家应该都清楚,我们看第一种add(E e)的方法,它调用了
private void add(E e, Object[] elementData, int s) 方法,在该方法中调用了grow()方法,同时我们也可以发现在第二种add(int index, E element)方法中存在这样的语句:

 elementData = grow();

说明数组列表的容量与grow()方法有着密切的关系,我们再扒出grow()方法:

grow()方法的源码
    /**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     *
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     * @throws OutOfMemoryError if minCapacity is less than zero
     */
    private Object[] grow(int minCapacity) {
        return elementData = Arrays.copyOf(elementData,
                                           newCapacity(minCapacity));
    }

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

可以看grow方法返回了elementData即:数组列表的容量;可能这里就是我们要找的答案了,这里出现了copyOf方法,它的意义是:

copyOf方法说明:
public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength)
    方法说明: 复制指定的数组,截取或用 null填充(如有必要),以使副本具有指定的长度。
              对于在原数组和副本中都有效的所有索引,这两个数组将包含相同的值。
               对于在副本中有效而在原数组无效的所有索引,副本将包含null。
               当且仅当指定长度大于原数组的长度时,这些索引存在。所得数组和原数组属于完全相同的类。 

    参数:
    original - 要复制的数组
    newLength - 要返回的副本的长度 
    返回:
    原数组的副本,截取或用 null 填充以获得指定的长度 
    抛出: 
    NegativeArraySizeException - 如果 newLength 为负 
    NullPointerException - 如果 original 为 null

这时我们查看newCapacity(minCapacity)的意义,这里用到了newCapacity方法,老样子,上源码!

private int newCapacity(int minCapacity)函数源码
   /**
     * Returns a capacity at least as large as the given minimum capacity.
     * Returns the current capacity increased by 50% if that suffices.
     * Will not return a capacity greater than MAX_ARRAY_SIZE unless
     * the given minimum capacity is greater than MAX_ARRAY_SIZE.
     *
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     * @throws OutOfMemoryError if minCapacity is less than zero
     */
    private int newCapacity(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity <= 0) {
            if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
                return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
            if (minCapacity < 0) // overflow
                throw new OutOfMemoryError();
            return minCapacity;
        }
        return (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE <= 0)
            ? newCapacity
            : hugeCapacity(minCapacity);
    }

在这个方法里这个语句

 if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
     return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);

这个语句是用来处理我们遇到的问题,即add()方法怎么去设置容量大小为10 的数组列表,在newCapacity方法中,若是

elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA

则返回DEFAULT_CAPACITY与minCapacity中较大的值,DEFAULT_CAPACITY在开始定义为10,所以这就是为啥构造函数说创建了容量为10的数组列表!

以上是我个人见解,欢迎前来讨论指正!


转载:https://blog.csdn.net/weixin_44213904/article/details/102013802
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