我们经常使用ArrayList、Vector、HashMap等集合，一般都是直接用new跟上类名声明出一个集合来，然后使用add、remove等方法进行操作，而且因为它是自动管理长度的，所以不用我们特别费心超长的问题，这确实是一个非常好的优点，但也有我们必须要注意的事项。
下面以ArrayList为例深入了解一下Java是如何实现长度的动态管理的，先从add方法的阅读开始，代码如下。
public boolean add（E e）{
//扩展长度
ensureCapacity（size+1）；
//追加元素
elementData[size++]=e；
return true；
}
我们知道ArrayList是一个大小可变的数组，但它在底层使用的是数组存储（也就是elementData变量），而且数组是定长的，要实现动态长度必然要进行长度的扩展，ensureCapacity方法提供了此功能，代码如下：
public void ensureCapacity（int minCapacity）{
//修改计数器
modCount++；
//上次（原始）定义的数组长度
int oldCapacity=elementData.length；
//当前需要的长度超过了数组长度
if（minCapacity＞oldCapacity）{
Object oldData=elementData；
//计算新数组长度
int newCapacity=（oldCapacity*3）/2+1；
if（newCapacity＜minCapacity）
newCapacity=minCapacity；
//数组拷贝，生成新数组
elementData=Arrays.copyOf（elementData, newCapacity）；
}
}
注意看新数组的长度计算方法，并不是增加一个元素，elementData的长度就加1，而是在达到elementData长度的临界点时，才将elementData扩容1.5倍，这样实现有什么好处呢？好处是避免了多次调用copyOf方法的性能开销，否则每加一个元素都要扩容一次，那性能岂不是非常糟糕？！
可能有读者要问了，这里为什么是1.5倍，而不是2.5倍、3.5倍？这是一个好问题，原因是一次扩容太大（比如扩容2.5倍），占用的内存也就越大，浪费的内存也就越多（1.5倍扩容，最多浪费33%的数组空间，而2.5倍则最多可能浪费60%的内存）；而一次扩容太小（比如每次扩容1.1倍），则需要多次对数组重新分配内存，性能消耗严重。经过测试验证，扩容1.5倍即满足了性能要求，也减少了内存消耗。
现在我们知道了ArrayList的扩容原则，那还有一个问题：elementData的默认长度是多少呢？答案是10，如果我们使用默认方式声明ArrayList，如new ArrayList（），则elementData的初始长度就是10。我们来看ArrayList的无参构造：
//无参构造，我们通常用得最多的就是这个
public ArrayList（）{
//默认是长度为10的数组
this（10）；
}
//指定数组长度的有参构造
public ArrayList（int initialCapacity）{
super（）；
if（initialCapacity＜0）
throw new IllegalArgumentException（/"Illegal Capacity：/"+initialCapacity）；
//声明指定长度的数组，容纳element
this.elementData=new Object[initialCapacity]；
}
默认初始化时声明了一个长度为10的数组，在通过add方法增加第11个元素时，ArrayList类就自动扩展了，新的elementData数组长度是（10×3）/2+1，也就是16，当增加到第17个元素时再次扩容为（16×3）/2+1，也就是25，依此类推，实现了ArrayList的动态数组管理。
从这里我们可以看出，如果不设置初始容量，系统就按照1.5倍的规则扩容，每次扩容都是一次数组的拷贝，如果数据量很大，这样的拷贝会非常耗费资源，而且效率非常低下。如果我们已经知道一个ArrayList的可能长度，然后对ArrayList设置一个初始容量则可以显著提高系统性能。比如一个班级的学生，通常也就是50人左右，我们就声明ArrayList的默认容量为50的1.5倍（元素数量小，直接计算，避免数组拷贝），即new ArrayList＜Studeng＞（75），这样在使用add方法增加元素时，只要在75以内都不用做数组拷贝，超过了75才会按照默认规则扩容（也就是1.5倍扩容）。如此处理，对我们的开发逻辑并不会有任何影响，而且还可以提高运行效率（在大数据量下，是否指定容量会使性能相差5倍以上）。
弄明白了ArrayList的长度处理方式，那其他集合类型呢？我们先来看Vector，它的处理方式与ArrayList相似，只是数组的长度计算方式不同而已，代码如下：
private void ensureCapacityHelper（int minCapacity）{
int oldCapacity=elementData.length；
if（minCapacity＞oldCapacity）{
ObjectoldData=elementData；
//若有递增步长，则按照步长增长；否则，扩容2倍
int newCapacity=（capacityIncrement＞0）?（oldCapacity+capacityIncrement）
：（oldCapacity*2）；
//越界检查，否则超过int最大值
if（newCapacity＜minCapacity）{
newCapacity=minCapacity；
}
elementData=Arrays.copyOf（elementData, newCapacity）；
}
}
Vector与ArrayList不同的地方是它提供了递增步长（capacityIncrement变量），其值代表的是每次数组拓长时要增加的长度，不设置此值则是容量翻倍（默认是不设置递增步长的，可以通过构造函数来设置递增步长）。其他集合类的扩容方式与此相似，如HashMap是按照倍数增加的，Stack继承自Vector，所采用的也是与其相同的扩容原则等，读者有兴趣可以自行研读一下JDK的源码。
注意 非常有必要在集合初始化时声明容量。