add方法理解ArrayList的扩容机制

// 默认初始大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// 空数组 用于空实例
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = new Object[0];
// 用于默认大小空实例的共享空数组实例。
// 我们把它从EMPTY_ELEMENTDATA数组中区分出来，以知道在添加第一个元素时容量需要增加多少。
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = new Object[0];
// 保存ArrayList数据的数组
transient Object[] elementData;
// 大小
private int size;
// 数组的最大长度
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = 2147483639;

   
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
    
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {//初始容量大于0
            //创建initialCapacity大小的数组
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {//初始容量等于0
            //创建空数组
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {//初始容量小于0，抛出异常
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }
   
     public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

    
    public boolean add(E e) {
        // 添加元素之前，先试探，容量够不够
        // Increments modCount!! 这里有个failfast机制
        // 简而言之就是并发场景下通过modcount的值判断当前的操作是否是最新的modcount的数据
        ensureCapacityInternal(size + 1);  
        //这里看到ArrayList添加元素的实质就相当于为数组赋值
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

   //得到最小扩容量    就是你至少要扩容至这么多，才能容纳下我的数据
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
              // 获取默认的容量和传入参数的较大值
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

  //判断是否需要扩容
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            //调用grow方法进行扩容，调用此方法代表已经开始扩容了
            grow(minCapacity);
    }

    
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
    
    private void grow(int minCapacity) {
        // oldCapacity为旧容量，newCapacity为新容量
        int oldCapacity = elementData.length;
        //将oldCapacity 右移一位，其效果相当于oldCapacity /2，
        //我们知道位运算的速度远远快于整除运算，整句运算式的结果就是将新容量更新为旧容量的1.5倍，
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        //然后检查新容量是否大于最小需要容量，若还是小于最小需要容量，那么就把最小需要容量当作数组的新容量，
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
       // 如果新容量大于 MAX_ARRAY_SIZE,进入(执行) `hugeCapacity()` 方法来比较 minCapacity 和 MAX_ARRAY_SIZE，
       //如果minCapacity大于最大容量
       //则新容量则为`Integer.MAX_VALUE`，否则，新容量大小则为 MAX_ARRAY_SIZE 即为 `Integer.MAX_VALUE - 8`。
        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);
    }