本文部分图片源码文字来源于

1.java集合详解 - 不眠不休不写bug的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/137999373

2.java中modCount 参数的用处http://t.csdn.cn/GvPDO

java集合是什么?

java集合实际上是一种经常被运用到的java类库,其中提供了已经实现的的数据结构,省去了程序员再次编写数据结构的事情.在Leetcode中经常会被用到,有很重要的作用.

Java中的集合一般分为两类：

一是继承了接口Collection的Set和List接口（单列集合），一是继承了Map接口的双列集合（存放的是键值对）。

以一段非常简单的代码为例并进入debug

通过断点进入后，在添加了一个对象时进入其底层源码。ArrayList在底层维护了一个Object类型的数组elementData，并且定义了一个默认大小为10的DEFAULT_CAPACITY。并且将默认的空数组DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA赋值给elementData。

之后进入第一个对象添加时的源码：

​ 首先可以从debugger看到关于这个ArrayList对象的一些基本信息：因为该集合为空，所以size=0,需要添加的字符串“cat”被传给了e对象。可以看到ArrayList类中的add方法传入一个类型为E(泛型)的e对象，进入了一个叫ensureCapacityInternal的方法，需要传进该方法的参数为 size+1**，此时为1，我们再次debug进入该方法：

再次进入方法**ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity))中的calculateCapacity(elementData, minCapacity)**方法

在调用了无参构造器后第一个if判断值为真，进入方法Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)，其中的DEFAULT_CAPACITY为类ArrayList的默认大小10，所以返回Math.max(10,1),即返回10.之后进入方法 ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity))其中传入的参数即为返回值10：

其中有一个参数modCount，在ArrayList的源码中并没有该参数的定义，所以我查阅了相关资料：

大致的意思是：modCount这个参数记录了 某个List改变大小的次数，如果modCount改变的不符合预期，那么就会抛出异常。

好的了解了大概含义，我们继续进行源码分析：

其中的minCapacity就是传入的10，而elementData.length为数组elementData的长度，此时的elementData在前几步的操作中被赋为默认的空数组，所以其长度自然是0，满足此if的条件，所以进入grow(minCapacity)方法：

其中的newCapacity经过操作 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)大小为oldCapacity的1.5倍，经过判断

if (newCapacity - minCapacity < 0)成立，此时将执行操作newCapacity = minCapacity，即该数组的新容量仍然为minCapacity，即此时的数组容量依然是够用的，不需要额外扩容，若（newCapacity - minCapacity < 0）不成立，则newCapacity为oldCapacity的1.5倍进行扩容。

最后将newCapacity的大小赋值给数组elementData的大小。即完成了底层数组的第一次扩容。

后继续进行add方法：

将e对象即传入的字符串赋值给elementData[size++]，添加成功则返回true.

以上即为ArrayList的底层扩容机制。