背景

看ArrayList源码时，无心中看到ArrayList的初始化容量大小为10，这就奇怪了！咱们都晓得ArrayList和HashMap底层都是基于数组的，但为什么ArrayList不像用HashMap那样用16作为初始容量大小，而是采纳10呢？

于是各方查找材料，求证了这个问题，这篇文章就给大家讲讲。

为什么HashMap的初始化容量为16？

在聊ArrayList的初始化容量时，要先来回顾一下HashMap的初始化容量。这里以Java 8源码为例，HashMap中的相干因素有两个：初始化容量及装载因子：

/** * The default initial capacity - MUST be a power of two. */static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16/** * The load factor used when none specified in constructor. */static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

在HashMap当中，数组的默认初始化容量为16，当数据填充到默认容量的0.75时，就会进行2倍扩容。当然，使用者也能够在初始化时传入指定大小。但须要留神的是，最好是2的n次方的数值，如果未设置为2的n次方，HashMap也会将其转化，反而多了一步操作。

对于HashMap的实现原理的内容，这里就不再赘述，网络上曾经有太多文章讲这个了。有一点咱们须要晓得的是HashMap计算Key值坐标的算法，也就是通过对Key值进行Hash，进而映射到数组中的坐标。

此时，保障HashMap的容量是2的n次方，那么在hash运算时就能够采纳位运行间接对内存进行操作，无需转换成十进制，效率会更高。

通常，能够认为，HashMap之所以采纳2的n次方，同时默认值为16，有以下方面的考量：

  • 缩小hash碰撞；
  • 进步Map查问效率；
  • 调配过小避免频繁扩容；
  • 调配过大浪费资源；

总之，HashMap之所以采纳16作为默认值，是为了缩小hash碰撞，同时晋升效率。

ArrayList的初始化容量是10吗？

上面，先来确认一下ArrayList的初始化容量是不是10，而后在探讨为什么是这个值。

先来看看Java 8中，ArrayList初始化容量的源码：

/** * Default initial capacity. */private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

很显著，默认的容器初始化值为10。而且从JDK1.2到JDK1.6，这个值也始终都为10。

从JDK1.7开始，在初始化ArrayList的时候，默认值初始化为空数组：

    /**     * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We     * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when     * first element is added.     */    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};        /**     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.     */    public ArrayList() {        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;    }

此处必定有敌人说，Java 8中ArrayList默认初始化大小为0，不是10。而且还会发现构造方法上的正文有一些奇怪：结构一个初始容量10的空列表。什么鬼？明明是空的啊！

保留疑难，先来看一下ArrayList的add办法：

    public boolean add(E e) {        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!        elementData[size++] = e;        return true;    }

在add办法中调用了ensureCapacityInternal办法，进入该办法一开始是一个空容器所以size=0传入的minCapacity=1：

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));    }

上述办法中先通过calculateCapacity来计算容量：

    private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);        }        return minCapacity;    }

会发现minCapacity被从新赋值为10 （DEFAULT_CAPACITY=10），传入ensureExplicitCapacity(minCapacity);这minCapacity=10，上面是办法体：

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {        modCount++;        // overflow-conscious code        if (minCapacity - elementData.length > 0)            grow(minCapacity);    }        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);    }

上述代码中grow办法是用来解决扩容的，将容量扩容为原来的1.5倍。

理解下面的解决流程，咱们会发现，实质上ArrayList的初始化容量还是10，只不过应用懒加载而已，这是Java 8为了节俭内存而进行的优化而已。所以，从头至尾，ArrayList的初始化容量都是10。

这里再多提一下懒加载的益处，当有成千上万的ArrayList存在程序当中，10个对象的默认大小意味着在创立时为底层数组调配10个指针（40 或80字节）并用空值填充它们，一个空数组（用空值填充）占用大量内存。如果可能提早初始化数组，那么就可能节俭大量的内存空间。Java 8的改变就是出于上述目标。

为什么ArrayList的初始化容量为10？

最初，咱们来探讨一下为什么ArrayList的初始化容量为10。其实，能够说没有为什么，就是“感觉”10挺好的，不大不小，刚刚好，眼缘！

首先，在探讨HashMap的时候，咱们说到HashMap之所以抉择2的n次方，更多的是思考到hash算法的性能与碰撞等问题。这个问题对于ArrayList的来说并不存在。ArrayList只是一个简略的增长阵列，不必思考算法层面的优化。只有超过肯定的值，进行增长即可。所以，实践上来讲ArrayList的容量是任何正值即可。

ArrayList的文档中并没有阐明为什么抉择10，但很大的可能是出于性能损失与空间损失之间的最佳匹配考量。10，不是很大，也不是很小，不会节约太多的内存空间，也不会折损太多性能。

如果非要问当初到底为什么抉择10，可能只有问问这段代码的作者“Josh Bloch”了吧。

如果你仔细观察，还会发现一些其余有意思的初始化容量数字：

ArrayList-10Vector-10HashSet-16HashMap-16HashTable-11

ArrayList与Vector初始化容量一样，为10；HashSet、HashMap初始化容量一样，为16；而HashTable独独应用11，又是一个很有意思的问题。

小结

有很多问题是没有明确起因、明确的答案的。就如同一个女孩儿对你没感觉，可能是因为你不够好，也可能是她曾经爱上他人了，但也有很大可能你是不会晓得答案。但在寻找起因和答案的过程中，还是可能学到很多，成长很多的。没有比照就没有挫伤，比方HashMap与ArrayList的比照，没有比照就不晓得是否适宜，还比方HashMap与ArrayList。当然，你还能够试试特立独行的HashTable，或者适宜你呢。

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