本文针对 Java ArrayList 源码中的三个常见疑问展开分析：

1. 减法比较 vs 直接比较

在 grow() 方法中使用 newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0 而非直接比较，是为了处理整数溢出的极端情况。

• 直接比较 ：若 newCapacity 溢出为负数（如扩容过大），会错误跳过容量校验逻辑。
• 减法比较 ：溢出后的结果可能触发 hugeCapacity() 方法，通过检查 minCapacity 是否溢出（负数）抛出 OutOfMemoryError，确保异常情况被捕获。

2. MAX_ARRAY_SIZE 设为 Integer.MAX_VALUE - 8 的原因

• 预留元数据空间 ：避免因 JVM 对象头（类型指针、数组长度等）占用内存导致分配失败。
• 兼容性保障 ：不同 JVM 实现可能对数组元数据有不同要求，预留 8 字节增强通用性。
• 极端突破机制 ：hugeCapacity() 方法仍允许在安全条件下分配至 Integer.MAX_VALUE，平衡安全性与灵活性。

3. modCount 的作用与 Fail-Fast 机制

• 功能 ：记录集合结构性修改次数（如增删元素），用于迭代时检测并发修改。
• 实现原理 ：迭代器保存初始 expectedModCount，每次操作前校验与 modCount 是否一致，不一致则抛出 ConcurrentModificationException。
• 应用场景 ：防止单线程迭代时误改集合，或暴露多线程并发修改问题，辅助开发者快速定位逻辑错误。

核心总结 ：通过源码级分析，揭示了 ArrayList 在容量计算、内存分配安全边界及并发修改检测中的设计权衡，体现了 Java 集合框架对稳定性、兼容性和异常处理的细致考量。