Java中的List集合无法初始化size？size和容量的区别是什么？

Java中的List集合无法初始化容量

我们都知道Java的List集合是有进行一个懒加载的优化的，当你没有在集合里面存放元素的时候，集合的size为0

可我记得List集合是可以指定大小的，于是我写了一段代码去进行测试

我这个时候就非常疑惑，我不是指定了大小吗？为什么size还是0？

想不明白，我就开始翻源码看看

原来size是记录的集合里面的元素个数，而不是集合的容量大小

先看空参构造器

从这段代码我们可以看得出懒加载机制，当没有往集合中放任何东西 的时候，就会初始化一个{}

java 复制代码

		private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
		transient Object[] elementData;
		public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

再看看add()源码

java 复制代码

		public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // 添加到集合之前先把判断一下当前容量size + 1是否会超出容量大小
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

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

		private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

		private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
          	// 这里开始判断了，如果说你是第一次初始化，即集合为{}的话，我就会给你分配 DEFAULT_CAPACITY = 10
          	// 需要注意的是这里并没有把 size的值设置为10，size只记录集合里面有多少元素，而不是集合容量
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity; // 如果说你不是第一次添加了，就返回当前的容量 + 1的值
        // 这个地方有点绕，需要看传参 add方法里面的 ensureCapacityInternal(size + 1) 这个size + 1 就是minCapacity
    }

		private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++; // 这里的modCount先不用管，因为ArrayList线程不安全，当modCount和expectModCount不一致就会抛异常

        // 当这个minCapacity大于数组长度的时候，也就意味着数组放不下了，这个时候就需要扩容了
        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);
        // 从源码我们可以看出，ArrayList集合底层的扩容机制就是通过数组的复制
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

说点题外话，ArrayList集合是如何扩容的，拆分一下grow源码

java 复制代码

int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

这里可以看到newCapacity会把你原来集合的大小加上你原来集合大小的一半来进行扩容，就是1.5倍扩容，这是第一次

第二次扩容是什么时候呢？

java 复制代码

 if (newCapacity - minCapacity < 0)
     newCapacity = minCapacity;

当第一次扩容结束后，发现还是放不下，就会按照你给的集合大小来扩容了

当发现扩容后的大小超出了 MAX_ARRAY_SIZE 就会把整数的最大值给你了 Integer.MAX_VALUE

java 复制代码

		private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

 		if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
     
		private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE;
    }

总结

经过这次奇怪的尝试，终于搞清楚了size到底是什么了

我如果想要初始化List集合，就不能初始化集合容量 ，而是初始化集合的size

也就是说，如果想要真正的初始化这个size，就必须要往集合里面添加元素才能改变这个size属性