Java中的ArrayList是基于数组实现的动态数组，它会在需要时进行自动扩容。下面是ArrayList的扩容原理：

  1. 初始容量：
  • 创建一个ArrayList对象时，会为其分配一个初始容量（默认为10）的数组。
  1. 添加元素：
  • 当向ArrayList中添加元素时，会先检查当前数组是否已满。
  • 如果数组已满，则会触发扩容操作。
  1. 扩容操作：
  • 扩容操作会创建一个新的更大容量的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。
  • 扩容大小的计算方式通常是使用原数组大小 * 1.5（Java 7之前）或原数组大小 * 1.2（Java 7及以后）。
  • 使用Arrays.copyOf()方法将元素从旧数组复制到新数组。
  • 扩容完成后，ArrayList内部使用新的数组替换旧的数组。
  1. 容量增加：
  • 扩容后，ArrayList的容量会增加，但其中的元素数量并未改变。
  • ArrayList内部有一个字段size来记录当前元素的数量。

由于扩容涉及数据的复制，因此频繁的扩容操作可能会导致性能下降。为了避免频繁扩容，可以在创建ArrayList时指定一个较大的初始容量，以减少扩容的次数。

需要注意的是，ArrayList并不是线程安全的，如果在多线程环境下使用ArrayList，需要通过外部同步手段来保证线程安全。或者可以考虑使用Vector或CopyOnWriteArrayList等线程安全的替代方案。