ArrayList，

ArrayList，

一、类名

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

List 接口：定义了对list集合操作的方法。 AbstactList：提供了对List接口的默认实现
RandomAccess：是一个标记接口，接口内没有定义任何内容。 Cloneable接口：可以调用Object.clone方法返回该对象的浅拷贝。 Serializable 接口：以启用其序列化功能。未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。序列化接口没有方法或字段，仅用于标识可序列化的语义。
二、类属性

    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;//创建一个集合时，默认大小
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};//空的数组
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    transient Object[] elementData; //用来保存添加到集合中的数据
    private int size;//用来记录数组大小

三、构造方法
1、参数为int型，创建一个指定大小的集合，如果传入的参数等于0，则将EMPTY_ELEMENTDATA赋值给elementData。

 /**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     *
     * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list
     * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
     *         is negative
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

2、无参构造函数，elementData初始化为大小为0的数组。

 public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

3、参数为一个集合。将传入的集合转成数组赋值给elementData。

/**
     * Constructs a list containing the elements of the specified
     * collection, in the order they are returned by the collection's
     * iterator.
     *
     * @param c the collection whose elements are to be placed into this list
     * @throws NullPointerException if the specified collection is null
     */
    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

三、方法。 1、add(E e)：ArrayList底层实现是一个数组，在执行添加方法时，需要判断数组下标是否越界了。通过ensureCapacityInternal方法来检查数组大小，如果越界，则返回一个新的数组。

 public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)          
     newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

 private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

 2、add(int index,E element)：在集合的某个位置插入数据,在插入数据之前首先要保证，数组没有越界。 arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)
  src:原始数组,srcPos:从原始数组什么位置开始复制,dest:目标数组，destPos:目标数组的起始位置,lngth:复制长度

public void add(int index, E element) {
  rangeCheckForAdd(index);
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }

 private void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index > size || index < 0)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

 3、addAll(Collection c)：添加一个集合。将传入的集合转换成数组，根据转换后的数组大小和原来集合的大小重新拓展集合大小，再通过arraycopy方法将转换后的数组复制到集合的末尾，最后调整size大小。

 public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

4、addAll(int index,Collection c)方法：跟addAll(Collection c)方法差不多，区别是：如果集合的实际大小(size)大于index,则在index处插入被传入的集合值，原来的值向后移动numNew个位置（被传入的集合大小）  

 public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        rangeCheckForAdd(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount

        int numMoved = size - index;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                             numMoved);

        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

5、clear 方法：循环将elementData的值置为null,在将size 的大小设为0。但是elementData数组的长度并没有缩小。

public void clear() {
        modCount++;

        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;

        size = 0;
    }

6、clone方法：调用父类的clone()返回一个对象副本，再将原来集合的内容赋值到该副本。modCount值为0。

public Object clone() {
        try {
            ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone();
            v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
            v.modCount = 0;
            return v;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // this shouldn't happen, since we are Cloneable
            throw new InternalError(e);
        }
    }

7、contains()方法：contains方法直接调用indexOf方法。indexOf方法中循环elementData数组，通过equals方法来判断是否存在与传入进来的对象相等的值，如果有则返回该值在数组中的下标，然后在contains方法中判断如果大于等于0则返回true.

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 -1;
    }

8、get方法：首先检查是否越界，然后直接返回数组的值。

public E get(int index) {
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }

private void rangeCheck(int index) {
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }

9、isEmpty:直接返回size。

public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

10、remove（int index）方法：先判断是否越界，然后取出index处的值留作为返回结果，再通过arraycopy 方法将elementData在index后面的值往前移一位，最后将size处的值置为空，size减1。

public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;
    }

11、remove(Object o):直接遍历elementData方法，判断数组中是否存在与传入的对象相等的值，如果存在，则删除，并返回true。

 public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            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;
    }

 private void fastRemove(int index) {
        modCount++;
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    }

12、toArray方法

 public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }

13、trimToSize():将elementData的长度设置为size。

public void trimToSize() {
        modCount++;
        if (size < elementData.length) {
            elementData = (size == 0)
              ? EMPTY_ELEMENTDATA
              : Arrays.copyOf(elementData, size);
        }
    }