我們經常使用ArrayList、Vector、HashMap等集合，一般都是直接用new跟上類名聲明出一個集合來，然後使用add、remove等方法進行操作，而且因為它是自動管理長度的，所以不用我們特別費心超長的問題，這確實是一個非常好的優點，但也有我們必須要注意的事項。
下面以ArrayList為例深入瞭解一下Java是如何實現長度的動態管理的，先從add方法的閱讀開始，代碼如下。
public boolean add（E e）{
//擴展長度
ensureCapacity（size+1）；
//追加元素
elementData[size++]=e；
return true；
}
我們知道ArrayList是一個大小可變的數組，但它在底層使用的是數組存儲（也就是elementData變量），而且數組是定長的，要實現動態長度必然要進行長度的擴展，ensureCapacity方法提供了此功能，代碼如下：
public void ensureCapacity（int minCapacity）{
//修改計數器
modCount++；
//上次（原始）定義的數組長度
int oldCapacity=elementData.length；
//當前需要的長度超過了數組長度
if（minCapacity＞oldCapacity）{
Object oldData=elementData；
//計算新數組長度
int newCapacity=（oldCapacity*3）/2+1；
if（newCapacity＜minCapacity）
newCapacity=minCapacity；
//數組拷貝，生成新數組
elementData=Arrays.copyOf（elementData, newCapacity）；
}
}
注意看新數組的長度計算方法，並不是增加一個元素，elementData的長度就加1，而是在達到elementData長度的臨界點時，才將elementData擴容1.5倍，這樣實現有什麼好處呢？好處是避免了多次調用copyOf方法的性能開銷，否則每加一個元素都要擴容一次，那性能豈不是非常糟糕？！
可能有讀者要問了，這裡為什麼是1.5倍，而不是2.5倍、3.5倍？這是一個好問題，原因是一次擴容太大（比如擴容2.5倍），佔用的內存也就越大，浪費的內存也就越多（1.5倍擴容，最多浪費33%的數組空間，而2.5倍則最多可能浪費60%的內存）；而一次擴容太小（比如每次擴容1.1倍），則需要多次對數組重新分配內存，性能消耗嚴重。經過測試驗證，擴容1.5倍即滿足了性能要求，也減少了內存消耗。
現在我們知道了ArrayList的擴容原則，那還有一個問題：elementData的默認長度是多少呢？答案是10，如果我們使用默認方式聲明ArrayList，如new ArrayList（），則elementData的初始長度就是10。我們來看ArrayList的無參構造：
//無參構造，我們通常用得最多的就是這個
public ArrayList（）{
//默認是長度為10的數組
this（10）；
}
//指定數組長度的有參構造
public ArrayList（int initialCapacity）{
super（）；
if（initialCapacity＜0）
throw new IllegalArgumentException（\"Illegal Capacity：\"+initialCapacity）；
//聲明指定長度的數組，容納element
this.elementData=new Object[initialCapacity]；
}
默認初始化時聲明了一個長度為10的數組，在通過add方法增加第11個元素時，ArrayList類就自動擴展了，新的elementData數組長度是（10×3）/2+1，也就是16，當增加到第17個元素時再次擴容為（16×3）/2+1，也就是25，依此類推，實現了ArrayList的動態數組管理。
從這裡我們可以看出，如果不設置初始容量，系統就按照1.5倍的規則擴容，每次擴容都是一次數組的拷貝，如果數據量很大，這樣的拷貝會非常耗費資源，而且效率非常低下。如果我們已經知道一個ArrayList的可能長度，然後對ArrayList設置一個初始容量則可以顯著提高系統性能。比如一個班級的學生，通常也就是50人左右，我們就聲明ArrayList的默認容量為50的1.5倍（元素數量小，直接計算，避免數組拷貝），即new ArrayList＜Studeng＞（75），這樣在使用add方法增加元素時，只要在75以內都不用做數組拷貝，超過了75才會按照默認規則擴容（也就是1.5倍擴容）。如此處理，對我們的開發邏輯並不會有任何影響，而且還可以提高運行效率（在大數據量下，是否指定容量會使性能相差5倍以上）。
弄明白了ArrayList的長度處理方式，那其他集合類型呢？我們先來看Vector，它的處理方式與ArrayList相似，只是數組的長度計算方式不同而已，代碼如下：
private void ensureCapacityHelper（int minCapacity）{
int oldCapacity=elementData.length；
if（minCapacity＞oldCapacity）{
ObjectoldData=elementData；
//若有遞增步長，則按照步長增長；否則，擴容2倍
int newCapacity=（capacityIncrement＞0）?（oldCapacity+capacityIncrement）
：（oldCapacity*2）；
//越界檢查，否則超過int最大值
if（newCapacity＜minCapacity）{
newCapacity=minCapacity；
}
elementData=Arrays.copyOf（elementData, newCapacity）；
}
}
Vector與ArrayList不同的地方是它提供了遞增步長（capacityIncrement變量），其值代表的是每次數組拓長時要增加的長度，不設置此值則是容量翻倍（默認是不設置遞增步長的，可以通過構造函數來設置遞增步長）。其他集合類的擴容方式與此相似，如HashMap是按照倍數增加的，Stack繼承自Vector，所採用的也是與其相同的擴容原則等，讀者有興趣可以自行研讀一下JDK的源碼。
注意 非常有必要在集合初始化時聲明容量。