ArrayList的扩容源码分析

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今天我们来学习：ArrayList的扩容源码分析

1.几个关键定义

1.表示 当前操作需要的最小容量
2.Integer.MAX_VALUE

3 .初始容量：惰性初始化：默认构造的 ArrayList 初始用空数组标记，首次添加时才真正分配空间（节省内存）

4.扩容规则：当添加元素时发现容量不足，会按照 当前容量 * 1.5 的方式进行扩容（一般是这个）  或者  扩容到minCapacity：表示 当前操作需要的最小容量 或者……………… （下面源码我会讲解）

2.源码全面解析：

首先判断当前操作需要的最小容量 是否已经超过数组容量.  如果  > =  就扩容

问题：

3.超过限制的情况

1. 超过 MAX_ARRAY_SIZE：ArrayList 会尝试扩容到 Integer.MAX_VALUE

2. 超过 Integer.MAX_VALUE：

   • 如果所需容量计算时发生整数溢出（变成负数），会抛出 OutOfMemoryError

   • 如果正好需要 Integer.MAX_VALUE，可以成功分配（理论上的极限）

4. 实际限制

在实践中，由于数组本身有对象头开销，加上 JVM 实现限制，通常无法真正分配接近 Integer.MAX_VALUE 大小的数组。尝试分配超大数组通常会先因内存不足而失败。

5. 为啥是  Interger.MAX_VALUE - 8 ？

其实是因为对象头的存在，

对象头（对象的元信息）的内存开销

Java 中每个对象（包括数组）都有一个对象头，包含以下部分（以 64 位 JVM 为例）：

1. Mark Word（8 字节）：

   • 存储对象的哈希码、锁状态、GC 分代年龄等信息

   • 在 32 位 JVM 中是 4 字节

2. Klass Pointer（通常 8 字节，但可能压缩为 4 字节）：

   • 指向对象类元数据的指针

   • 开启压缩指针（-XX:+UseCompressedOops）时为 4 字节

3. 数组长度（仅数组有，4 字节）：

   • 记录数组长度的 int 字段

总开销：

• 普通对象：8-16 字节（Mark + Klass）

• 数组对象：12-16 字节（Mark + Klass + 数组长度）

6.总结：这样设计的原因：

1. 预留空间给对象头：

   • 确保数组本身加上对象头不会超过 Integer.MAX_VALUE

   • 8 字节是保守估计，考虑了不同 JVM 实现可能的对象头大小差异

上述就是ArrayList的扩容源码分析的全部内容啦，不知道您对文章中的问题和思想是否都学会理解了呢？

能看到这里相信您一定对小编的文章有了一定的认可。

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