面试题：Java集合框架之ArrayList源码相关

ArrayList扩容机制源码分析

关键属性
- elementData：是一个Object类型的数组，用于存储ArrayList中的元素。
- size：记录ArrayList中实际元素的数量。
- DEFAULT_CAPACITY：默认初始容量，值为10。
扩容触发时机
- 当向ArrayList中添加元素时，如果size达到了elementData数组的容量（即size == elementData.length），就会触发扩容。例如，调用add(E e)方法时：
```
public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    elementData[size++] = e;
    return true;
}
```
具体操作步骤及关键方法
- ensureCapacityInternal方法：
  - 首先调用calculateCapacity方法来确定所需的最小容量。
```
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    return minCapacity;
}
```
  - 然后调用ensureExplicitCapacity方法，该方法会检查所需的最小容量是否大于当前数组的容量，如果是，则调用grow方法进行扩容。
```
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;

    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}
```
- grow方法：
  - 计算新的容量，新容量为旧容量的1.5倍（int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);，oldCapacity >> 1相当于oldCapacity / 2）。
```
private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        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);
}
```
  - 如果新容量仍然小于所需的最小容量minCapacity，则将新容量设置为minCapacity。
  - 如果新容量超过了MAX_ARRAY_SIZE（Integer.MAX_VALUE - 8），则调用hugeCapacity方法来处理。hugeCapacity方法会根据minCapacity是否大于MAX_ARRAY_SIZE，返回Integer.MAX_VALUE或者MAX_ARRAY_SIZE。
  - 最后通过Arrays.copyOf方法将旧数组的内容复制到新的、容量更大的数组中，完成扩容。

综上所述，Java中ArrayList的扩容机制通过一系列方法协同工作，在元素数量达到数组容量时，以1.5倍的方式增加容量，并复制旧数组内容到新数组，以保证ArrayList能继续存储更多元素。

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