参考：第二章 ArrayList源码解析 Collections Framework - ArrayList
掌握知识
数据结构ArrayList的基本属性ArrayList的构造器添加元素 add、addAll、set删除元素 remove、clearArrayList的数组扩容，resize获取元素 get遍历ArrayList判断元素是否存在 containsArrayList的元素排序1、ArrayList的底层是一个固定长度的(默认10)数组，当向容器中添加元素时，如果容量不足，容器会自动增大底层数组的大小
2、实现了List接口，是顺序容器，继承AbstractList的迭代器
3、允许NULL值
4、非线程安全
5、重写了克隆、系列化、反系列化
ArrayList底层数组为Object[]，用于存放元素，==修饰为 transient 表示系列化时不系列化该属性==,ArrayList重写了系列化和反系列化方法
//系列化 private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException{ int expectedModCount = modCount; 系列化ArrayList中的其他属性 s.defaultWriteObject(); //系列化数组中的元素 for (int i=0; i<size; i++) s.writeObject(elementData[i]); //系列化过程中不允许对ArrayList进行修改操作 if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } } //反系列化 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { //反系列化ArrayList中的其他属性 s.defaultReadObject(); // 根据系列化中的长度创建一个Object数组 int arrayLength = s.readInt(); Object[] a = elementData = new Object[arrayLength]; //读取数组中的元素 for (int i=0; i<size; i++) a[i] = s.readObject(); }ArrayList中元素的实际个数
modCount变量用于在遍历集合（iterator()）时，检测是否发生了add、remove操作,在系列化过程中判断ArrayList是否有变动，如果变动，抛出ConcurrentModificationException
final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }在使用ArrayList时如果知道长度，最好指定长度创建ArrayList，这样既可以避免空间的浪费也可以避免数组扩容时元素拷贝到新的数组而引发的性能下降。
public ArrayList() { //默认长度为10 this(10); } public ArrayList(int initialCapacity) { super(); if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity); //创建一个指定长度的 Object[] 数组 this.elementData = new Object[initialCapacity]; } public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); size = elementData.length; //如果转换后的数组不是Object[]，创建一个新的Object[]并拷贝元素 if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } //根据长度创建一个新的数组并拷贝元素 public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) { T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class) ? (T[]) new Object[newLength] : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength); System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength)); return copy; }在向ArrayList中添加元素时，每次都需要验证数组的长度是否满足，如果长度不够，创建一个新的数组(长度为原长度*1.5+1)，然后将原数组中的元素拷贝到新的数组中。
向指定位置插入元素的时候，涉及到数组中的元素的移动，
//添加一个元素 public boolean add(E e) { //添加一个元素，保证数组的长度满足 size+1，否则新建数组拷贝元素 ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!! //数组指针执行添加的元素 elementData[size++] = e; return true; } public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; ensureCapacity(size + numNew); // Increments modCount System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew); size += numNew; return numNew != 0; } //指定位置插入元素，涉及元素的移动 public void add(int index, E element) { if (index > size || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException( "Index: "+index+", Size: "+size); ensureCapacity(size+1); // Increments modCount!! //不创建新的数组，移动index位置及之后的元素 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); elementData[index] = element; size++; } public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { if (index > size || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException( "Index: " + index + ", Size: " + size); Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; ensureCapacity(size + numNew); // Increments modCount //判断是否需要移动 int numMoved = size - index; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew, numMoved); //如果不需要移动直接插到最后 System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew); size += numNew; return numNew != 0; } //set方法不会引起数组的结构变化，不需要更新 modCount public E set(int index, E element) { //检查下标是否越界 RangeCheck(index); E oldValue = (E) elementData[index]; elementData[index] = element; return oldValue; } //确保数组长度满足，如果不满足新建一个新的满足长度(1.5倍+1)的数组拷贝元素 public void ensureCapacity(int minCapacity) { modCount++; int oldCapacity = elementData.length; if (minCapacity > oldCapacity) { Object oldData[] = elementData; //1.5倍+1 int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; if (newCapacity < minCapacity) newCapacity = minCapacity; // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } } //检查数组下标是否越界 private void RangeCheck(int index) { if (index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException( "Index: "+index+", Size: "+size); }删除的时候需要遍历数组查找待删除的对象，然后移动数组中的元素，重新指向
将数组移动后最后空出的位置的指针指向NULL，让GC回收
//移除一个元素 public boolean remove(Object o) { if (o == null) { //遍历查找，然后移除 for (int index = 0; index < size; index++) if (elementData[index] == null) { fastRemove(index); return true; } } else { for (int index = 0; index < size; index++) if (o.equals(elementData[index])) { fastRemove(index); return true; } } return false; } //不进行边界验证直接移除，所以叫fastRemove private void fastRemove(int index) { //modCount+1 modCount++; int numMoved = size - index - 1; //判断是否是从末尾删除，如果是就不要进行元素移动，直接将最后的指定指向NULL if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); //将数组位置的指针指向NULL，让GC回收 elementData[--size] = null; // Let gc do its work } //清空 public void clear() { modCount++; // Let gc do its work for (int i = 0; i < size; i++) elementData[i] = null; //长度重置为0 size = 0; }在向ArrayList中添加元素时，每次都需要验证数组的长度是否满足，如果长度不够，创建一个新的数组(长度为原长度*1.5+1)，然后将原数组中的元素拷贝到新的数组中。
继承自AbstractList中的iterator，遍历删除集合中元素时使用iterator，避免出现问题
public Iterator<E> iterator() { return new Itr();//返回一个内部类对象 } private class Itr implements Iterator<E> { //记录下一个，用来next int cursor = 0; //记录上一个，删除时使用 int lastRet = -1; int expectedModCount = modCount; public boolean hasNext() { return cursor != size(); } public E next() { //检查保证遍历的时候，不允许修改 checkForComodification(); try { //调用ArrayList(外部对象)获取数组指定位置元素 E next = get(cursor); //指针向后+1 lastRet = cursor++; return next; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } } public void remove() { if (lastRet == -1) throw new IllegalStateException(); //检查保证遍历的时候，不允许修改 checkForComodification(); try { //直接操作数组，不会发生指针溢出 AbstractList.this.remove(lastRet); //指针cursor向前移动一位，保证执行next的时候是下一个 if (lastRet < cursor) cursor--; //重置lastRet lastRet = -1; expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { throw new ConcurrentModificationException(); } } final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }判断是否包含某元素，调用indexof，遍历数组查找元素
public boolean contains(Object o) { return indexOf(o) >= 0; } public int indexOf(Object o) { if (o == null) { for (int i = 0; i < size; i++) if (elementData[i]==null) return i; } else { for (int i = 0; i < size; i++) if (o.equals(elementData[i])) return i; } return实现RandomAccess接口的集合有：ArrayList, AttributeList, CopyOnWriteArrayList, RoleList, RoleUnresolvedList, Stack, Vector等。 在RandomAccess接口的注释中有这么一段话：
for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++) { list.get(i); } runs faster than this loop: for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); ) { i.next(); }说明实现了RandomAccess接口的集合，在数据量很大的情况下，采用迭代器遍历比较慢
