java - 为什么 Joshua Bloch 在 Effective Java 中使用 2*size + 1 来调整堆栈大小？

Question

这是我正在谈论的代码:

public class Stack {
  private Object[] elements;
  private int size = 0;
  private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
  public Stack() {
    elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
  }
  public void push(Object e) {
    ensureCapacity();
    elements[size++] = e;
  }
  public Object pop() {
    if (size == 0)
      throw new EmptyStackException();
    return elements[--size];
  }
  /**
   * Ensure space for at least one more element, roughly
   * doubling the capacity each time the array needs to grow.
   */
  private void ensureCapacity() {
    if (elements.length == size)
      elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
  }
}

为什么不简单地将最后一行保留为 elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size); ?
它可能有效的唯一情况是 Stack 的初始大小为 0。但在这种情况下，它是一个常量 - DEFAULT_INITIAL_CAPACITY(非零值)。并且没有其他重载构造函数可以从用户那里获取这个值(或默认为 0)

Answer 1

我将其解释为对假设的 future 错误的安心防御。确实，正如所写的那样，这个类的数组容量不会为 0，因此添加 1 并不是绝对必要的，但是一旦添加更多功能，这种假设可能会悄悄地失败。
可能的附加功能示例包括来自 java.util.ArrayList 的功能。 ，其中有一个 trimToSize()可以将容量设置为 0 的方法，以及一个允许从(可能为空)集合初始化数据的构造函数，以及一个允许将容量显式设置为 0 的构造函数。您还可以想象一个自动减少此类分配容量的功能当它被清空时。或者也许有人会编辑 DEFAULT_INITIAL_CAPACITY常数。现在想象一下，容量改变的方法被一整屏的 javadoc 注释分隔开，并拆分到子类中。很容易忘记您应该防止容量变为 0。
如 ensureCapacity()取决于大小不为零，因此在重新编写类时必须始终牢记该假设。添加 +1是一种消除这种担忧的低成本改变。这也是处理边缘情况的简单算术方法的一个例子。