使用ArrayList時設定初始容量的重要性

ArrayList是Java中比較常用的一個類，它是基于數組實作，非線程安全，可快速随機通路List中的元素。

ArrayList具有動态擴容的機制，每次在添加元素時，都會判斷容量是否夠用，如果不夠用，則需要擴容。

JDK1.8中，ArrayList的初始容量為0，第一次添加元素時，會将容量設定為10，如果容量不夠，則每次會擴大50%

擴容代碼如下：

/**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     *
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     */
    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);
    }           

其中：

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

容量被擴充為原容量的1.5倍，oldCapacity>>1，右移一位，即：oldCapacity除以2

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

用Arrays的copyOf方法拷貝原數組内容，并設定新的長度。

可以看到ArrayList擴容需要做一次數組拷貝，如果是反複擴容，肯定會對程式的運作效率産生影響。是以在初始化ArrayList的時候，盡量設定初始化容量，避免其擴容。

測試代碼：

        final int count = 20 * 100000;
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < count ; i++) {
            list.add(i);
        }
        System.out.println("沒有設定ArrayList初始容量： " + (System.currentTimeMillis() - begin) + " ms");
        
        list = new ArrayList<>(count);
        begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < count ; i++) {
            list.add(i);
        }
        System.out.println("設定了ArrayList初始容量： " + (System.currentTimeMillis() - begin) + " ms");
           

執行結果：

沒有設定ArrayList初始容量： 89 ms

設定了ArrayList初始容量： 18 ms