java list 如何扩容

Java List 扩容机制

Java中的List接口有多种实现类，其中ArrayList是最常用的动态数组实现。其扩容机制如下：

默认初始容量 ArrayList的默认初始容量为10。当创建ArrayList对象时，如果没有指定初始容量，内部会创建一个长度为10的数组。

触发扩容条件 当向ArrayList添加元素时，如果当前元素数量已达到数组长度（即容量已满），则会触发扩容操作。

扩容计算公式 扩容时，新容量通常为旧容量的1.5倍（即旧容量 + 旧容量右移1位）。计算公式如下：

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

扩容流程

1. 计算新容量（通常是旧容量的1.5倍）。
2. 创建新数组，大小为计算得到的新容量。
3. 使用System.arraycopy()将旧数组中的元素复制到新数组中。
4. 更新内部数组引用，指向新数组。

示例代码

// 创建ArrayList
List<Integer> list = new ArrayList<>();

// 添加元素触发扩容
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    list.add(i);
}

手动指定初始容量 可以通过构造函数指定初始容量，避免频繁扩容：

List<Integer> list = new ArrayList<>(100);

扩容性能考虑 频繁扩容会导致性能开销，因为每次扩容都需要复制数组。在预先知道大致元素数量的情况下，指定初始容量可以提高性能。

其他List实现的扩容

• Vector：默认扩容为旧容量的2倍（可通过构造函数指定扩容增量）。
• LinkedList：不需要扩容，因为是链表结构。
• CopyOnWriteArrayList：每次修改操作都会创建新数组。