ArrayList原始碼剖析~
包路徑：package java.util;
一、基本屬性
1、private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
該屬性是序列化的時候使用的，serialVersionUID是用來表明類的不同版本之間的相容性，若一個序列化類沒有宣告這樣一個static final的常量，JVM會根據各種引數為該類計算一個，對於同一個類，不同的JDK版本可能得出不同的serialVersionUID。
2、private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; 陣列的預設初始容量大小
3、private static final Object[ ] EMPTY_ELEMENTDATA = { }; 陣列的初始化使用
4、private transient Object[ ] elementData; ArrayList的底層資料結構是陣列
transient關鍵字：在採用Java預設的序列化機制的時候，被該關鍵字修飾的屬性不會被序列化。
5、private int size; 集合中儲存元素的個數
6、protected transient int modCount = 0;
在父類AbstractList中定義了該屬性：modCount，是用來記錄AbstractList結構性變化的次數。在ArrayList所有涉及結構性變化的方法中（增加、刪除、修改等）都涉及modCount值++操作。
二、建構函式
1、有參構造如下：傳入的引數是陣列預設的初始化大小，直接對陣列elementData屬性進行初始化
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}2、無參構造如下：elementData陣列為空
public ArrayList() {
super();
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}3、有參構造如下：傳入的引數是一個集合型別的物件
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
size = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
}三、繼承關係
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
繼承AbstractList類，實現了List<E>等的介面，ArrayList是List介面的一個實現類。
RandomAccess：該介面是一個標誌介面，檢視該介面的原始碼會發現，該介面是一個空的，但是隻要List集合實現這個介面，支援快速隨機訪問，我們即可以通過元素的序號快速獲取元素物件。總的來說，實現了這個介面的List，使用for迴圈獲取資料優於使用迭代器獲取資料，LinkedList沒有實現這個介面，那麼對於它來說，使用迭代器獲取資料優於使用for迴圈獲取資料。
Cloneable：可以進行克隆，
java.io.Serializable：可以進行序列化和反序列化的操作
四、增長方式
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);
}預設陣列的初始化大小是10，按照原陣列大小的1.5倍方式進行擴容增長。
兩個if語句相當於是給擴容後的大小定了一個上下界。
五、CRUD
1、增加元素的方法（add、addAll）
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}傳入的引數是一個：元素
ensureCapacityInternal()方法：首先判斷陣列是否為空，若為空，陣列的容量大小設定為10，確保陣列的容量足夠存放新加入的元素，若不夠，需要進行擴容
將元素插入到elementData陣列中，相應的size+1
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++;
}傳入的引數是兩個：元素和想要新增的位置下標
rangeCheckForAdd()：該方法是用來檢查傳入的位置下標是否合法，不合法丟擲下標越界的異常
System.arraycopy()：
public static native void arraycopy(Object src,int srcPos,Object dest,int destPos,int length)將陣列src從下標srcPos進行拷貝，一直拷貝length個元素到dest陣列中，在dest陣列中從destPos下標開始加入先前的srcPos陣列。
也就是說此處呼叫這個方法是要把插入的位置空出來，儲存插入的元素
addAll()方法同理上述兩個傳入引數不同的add()方法，只是傳入的引數由資料變成了集合型別的物件。
特點：可以儲存重複的資料，也可以儲存null
2、刪除元素的方法（remove、removeAll、removeRange）
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;
}按下標刪除，首先檢查刪除下標的合法性，然後找出要刪除下標所對應的元素，使用system.arraycopy()方法進行值的挪動拷貝（覆蓋掉要刪除的下標元素），刪除元素意味著size要相應的減少。
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;
}按元素進行刪除，查詢元素，找到要刪除元素的下標，呼叫fastRemove()方法，傳入刪除下標，進行快速刪除。
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
modCount++;
int numMoved = size - toIndex;
System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
numMoved);
// clear to let GC do its work
int newSize = size - (toIndex-fromIndex);
for (int i = newSize; i < size; i++) {
elementData[i] = null;
}
size = newSize;
}從一個起始位置到結束位置之間的元素全部刪除，具體就不再解釋，該方法未呼叫別的陌生的方法，
removeAll()：該方法同上述的思想，只是傳入的引數是一個集合型別的物件，呼叫了batchRemove方法進行刪除。
特點：陣列的起始元素下標是0，找到第一個出現的元素直接刪除並返回，時間複雜度：O（n）
3、獲取當前元素的方法（get）
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}通過下標進行獲取，首先檢查下標的合法性，通過所以位置直接查詢陣列elementData相對應的元素，時間複雜度：O（1），查詢效率很高。
4、遍歷ArrayList中的物件
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();//返回一個內部類物件
}iterator()方法是在AbatractList類當中實現了的，該方法返回AbstractList的一個內部類Itr物件。
六、總結
1、ArrayList基於陣列的方式實現，沒有容量的限制（擴容）
2、新增元素可能需要擴容（最好首先預判一下）
3、執行緒不安全
4、內部類：ArrayList有三個內部類
private class Itr implements Iterator<E>
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E>
private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess
Itr實現了Iterator介面，重寫了裡面的hasNext()、next()、remove()方法。
ListItr繼承了Itr而且實現了ListIterator介面，重寫了hasPrevious()，nextIndex()，previousIndex()，previous()，set(E e)，add(E e)等方法。
SubList繼承了AbstractList，實現了RandomAccess介面，類內部實現了對子序列的增刪改查等方法，但它同時也充分利用了內部類的優點，就是共享ArrayList的全域性變數，例如檢查器變數modCount，陣列elementData等，所以SubList進行的增刪改查操作都是對ArrayList的陣列進行的，並沒有建立新的陣列。