Java 集合细节(一)：请为集合指定初始容量

集合是我们在 Java 编程中使用非常广泛的，它是一个还可以无限变大的容器（如果条件允许）。当容器的量变得非常大的时候，它的初始容量就会显得很重要了。所以： 对于已知的情景，请为集合指定初始容量。

public static void main(String[] args) {
    StudentVO student = null;
    long begin1 = System.currentTimeMillis();
    List<StudentVO> list1 = new ArrayList<>();
    for(int i = 0 ; i < 1000000; i++){
        student = new StudentVO(i,"chenssy_"+i,i);
        list1.add(student);
    }
    long end1 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("list1 time：" + (end1 - begin1));

    long begin2 = System.currentTimeMillis();
    List<StudentVO> list2 = new ArrayList<>(1000000);
    for(int i = 0 ; i < 1000000; i++){
        student = new StudentVO(i,"chenssy_"+i,i);
        list2.add(student);
    }
    long end2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("list2 time：" + (end2 - begin2));
}

上面代码两个 list 都是插入 1000000 条数据，只不过 list1 没有没有申请初始化容量，而 list2 初始化容量 1000000。那运行结果如下：

list1 time：1638

list2 time：921

从上面的运行结果我们可以看出 list2 的速度是 list1 的两倍左右。在前面 LZ 就提过，ArrayList 的扩容机制是比较消耗资源的。我们先看 ArrayList 的 add 方法：

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

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

  private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { //无参构造，默认空数组
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); //首次添加时默认数组长度10
        }
        return minCapacity;
    }

 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;   //修改计数器

        // overflow-conscious code
       //当前需要的长度超过了数组长度，进行扩容处理
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

 private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);  //新的容量 = 旧容量 + 0.5旧容量 
        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);  //数组拷贝，生成新的数组 
    }

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

ArrayList 每次新增一个元素，就会检测 ArrayList 的当前容量是否已经到达临界点，如果到达临界点则会扩容 1.5 倍。然而 ArrayList 的扩容以及数组的拷贝生成新的数组是相当耗资源的。所以若我们事先已知集合的使用场景，知道集合的大概范围，我们最好是指定初始化容量，这样对资源的利用会更加好，尤其是大数据量的前提下，效率的提升和资源的利用会显得更加具有优势。