JavaArrayList扩容机制详解
本篇文章给大家分享《Java ArrayList动态扩容机制解析》,覆盖了文章的常见基础知识,其实一个语言的全部知识点一篇文章是不可能说完的,但希望通过这些问题,让读者对自己的掌握程度有一定的认识(B 数),从而弥补自己的不足,更好的掌握它。
ArrayList扩容本质是按需增长的数组封装,通过创建更大数组并复制数据实现动态性,在空间效率与时间开销间平衡;初始容量影响首次扩容时机,无参构造延迟初始化为10,指定容量可避免多次扩容;扩容发生在add等写入操作前,判断是否size等于数组长度;新容量默认1.5倍增长(oldCapacity + oldCapacity>>1),不足时直接取所需最小容量;扩容通过Arrays.copyOf创建新数组、复制有效元素、替换引用完成,时间复杂度O(n)。

Java中ArrayList的扩容机制,本质是“按需增长的数组封装”——它用固定数组做底层,靠自动创建更大数组+复制数据来模拟动态性。核心不是无限扩容,而是在空间效率和时间开销之间做平衡:每次扩容都尽量减少后续触发次数,又避免一次性分配过多内存。
初始容量怎么定?影响第一次扩容时机
无参构造(new ArrayList<>())在JDK 8+中采用延迟初始化:elementData初始指向一个空数组(DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA),真正分配空间发生在第一次add()时,直接设为10。 如果明确知道要存N个元素,用new ArrayList<>(N)可跳过初期扩容。比如预估存500条日志,初始化时指定500,就能避免从10→15→22→33…一路扩到500的过程。
什么时候会扩容?只在“真要放不下”时才动
扩容不是定时发生,而是在add()、add(int index, E)、addAll()等写入操作执行前检查容量是否够用。关键判断逻辑是:
- 单个添加:若 size == elementData.length,说明数组已满,下一次添加必扩容
- 批量添加(addAll):先算出总需容量 size + 集合大小,再与当前长度比较;若不足,直接按需扩容,不走1.5倍套路(例如空list加20个元素,首次就扩到20,不是先到10再扩)
新容量怎么算?1.5倍是默认,但不是铁律
扩容主逻辑在grow()方法里,计算分两步:
- 先尝试:newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1) —— 即旧容量右移1位(等价于÷2),再相加,实现1.5倍增长。比如10→15,15→22(15/2=7.5,取整为7,15+7=22)
- 再兜底:如果算出的newCapacity仍小于实际需要的最小容量(minCapacity),就直接用minCapacity。这是为防止小容量初始值(如new ArrayList(1))反复微扩,也保障大批量插入时一步到位
扩容具体干了什么?换数组+搬数据
扩容不是修改原数组长度(Java数组长度不可变),而是三步原子操作:
- 调用 Arrays.copyOf(elementData, newCapacity) 创建新数组
- 把原elementData中所有有效元素(索引0到size-1)复制过去
- 用新数组替换elementData引用,旧数组等待GC回收
这一步时间复杂度是O(n),所以频繁扩容会明显拖慢性能——这也是建议预设合理初始容量的根本原因。
到这里,我们也就讲完了《JavaArrayList扩容机制详解》的内容了。个人认为,基础知识的学习和巩固,是为了更好的将其运用到项目中,欢迎关注golang学习网公众号,带你了解更多关于的知识点!
Golang指针与引用使用方法解析
- 上一篇
- Golang指针与引用使用方法解析
- 下一篇
- Gemini1.5Pro使用教程及评测详解
-
- 文章 · java教程 | 3分钟前 |
- Java类型转换与擦除全面解析
- 185浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 9分钟前 |
- Java获取和处理HTTP状态码方法
- 212浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 42分钟前 |
- dowhile循环特点:至少执行一次解析
- 270浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 48分钟前 |
- 使用SDKMAN管理Java是否合适?
- 488浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- CyclicBarrier线程屏障使用技巧分享
- 109浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 2小时前 |
- Java集合常见错误及避坑技巧
- 464浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 2小时前 |
- Java异常体系结构全解析
- 372浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 3小时前 |
- Javatry-with-resources用法详解
- 147浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 3小时前 |
- final类与方法的使用技巧
- 500浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 3小时前 |
- Optionalmap与flatMap区别详解
- 368浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 4小时前 |
- Java如何避免NumberFormatException
- 367浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 4小时前 |
- Java动态配置加载方法解析
- 131浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 543次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 516次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 500次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 485次学习
-
- ChatExcel酷表
- ChatExcel酷表是由北京大学团队打造的Excel聊天机器人,用自然语言操控表格,简化数据处理,告别繁琐操作,提升工作效率!适用于学生、上班族及政府人员。
- 3599次使用
-
- Any绘本
- 探索Any绘本(anypicturebook.com/zh),一款开源免费的AI绘本创作工具,基于Google Gemini与Flux AI模型,让您轻松创作个性化绘本。适用于家庭、教育、创作等多种场景,零门槛,高自由度,技术透明,本地可控。
- 3835次使用
-
- 可赞AI
- 可赞AI,AI驱动的办公可视化智能工具,助您轻松实现文本与可视化元素高效转化。无论是智能文档生成、多格式文本解析,还是一键生成专业图表、脑图、知识卡片,可赞AI都能让信息处理更清晰高效。覆盖数据汇报、会议纪要、内容营销等全场景,大幅提升办公效率,降低专业门槛,是您提升工作效率的得力助手。
- 3808次使用
-
- 星月写作
- 星月写作是国内首款聚焦中文网络小说创作的AI辅助工具,解决网文作者从构思到变现的全流程痛点。AI扫榜、专属模板、全链路适配,助力新人快速上手,资深作者效率倍增。
- 4959次使用
-
- MagicLight
- MagicLight.ai是全球首款叙事驱动型AI动画视频创作平台,专注于解决从故事想法到完整动画的全流程痛点。它通过自研AI模型,保障角色、风格、场景高度一致性,让零动画经验者也能高效产出专业级叙事内容。广泛适用于独立创作者、动画工作室、教育机构及企业营销,助您轻松实现创意落地与商业化。
- 4175次使用
-
- 提升Java功能开发效率的有力工具:微服务架构
- 2023-10-06 501浏览
-
- 掌握Java海康SDK二次开发的必备技巧
- 2023-10-01 501浏览
-
- 如何使用java实现桶排序算法
- 2023-10-03 501浏览
-
- Java开发实战经验:如何优化开发逻辑
- 2023-10-31 501浏览
-
- 如何使用Java中的Math.max()方法比较两个数的大小?
- 2023-11-18 501浏览

