ArrayList是Java开发中经常用到的集合类，它是List接口的实现类，具有很高的查询性能，但不是线程安全的。本文主要讲述了ArrayList的add(E e)方法及该方法中涉及到的容量扩容技术。
- 本文大纲
1.ArrayList底层数据结构
2.add(E e)方法流程概览
3.add(E e)方法与扩容源码分析
说明：本文对ArrayList的源码分析是基于JDK8。
- 正文
1.ArrayList底层数据结构
ArrayList的底层数据结构为一个Object数组，对应到源码中是：
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
2.add(E e)方法流程概览
add(E e)方法的大致流程：
3.add(E e)方法与扩容源码分析
接着再看一下源码：
public boolean add(E e) {
// 确保数组有足够的空间来存储对象e
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
// 将对象e存放到数组的末尾
elementData[size++] = e;
return true;
}
ensureCapacityInternal方法主要是确保elementData数组有足够的空间来存储待添加的元素：
// 参数minCapacity是add(E e)方法中调用ensureCapacityInternal方法时传入的size + 1的值
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
参数minCapacity是为了存放这个元素elementData数组所需要的最小的大小。比如，现在一个数组中存放了10个元素，再次向该数组存放一个元素时，那么这个minCapacity的值就是size + 1，即10 + 1 = 11。
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
// 存放新元素所需的最小容量大于elementData数组的长度
grow(minCapacity);
}
如果存放新元素所需的最小容量大于elementData数组的长度，即当前数组的容量不足，不能再存放新的元素，那么将基于elementData数组进行扩容。
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 计算新数组的容量，新数组的容量为原数组容量的1.5倍数。>>是移位运算符，oldCapacity >> 1表示oldCapacity除以2
if (newCapacity - minCapacity < 0) // 针对当创建的ArrayList的容量大小为1时能够进行扩容（下面将详细分析）
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); // 进行数组拷贝，并将新产生的数组赋值给elementData
}
当我们在new ArrayList的时候，如果指定ArrayList的容量大小为1（比如，new ArrayList<>(1)），再进行add(E e)操作，在执行代码int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)时，newCapacity的值为1，newCapacity与oldCapacity的值都为1，这样其实并没有进行扩容。if (newCapacity - minCapacity < 0)就是为避免这种情况，当newCapacity（此例中为1）的值小于minCapacity（此例中为2）时，就把minCapacity的值赋给newCapacity。