以下几篇文章都是对java集合的一个介绍，这些文章并非都是我的原创，主要是集合了各种途径获取的一个总结。对于集合，我们主要从以下四点关注：
1.是否允许为空；
2.是否允许重复数据；
3.是否有序，有序是指读取顺序与存放顺序是否一致；
4.是否线程安全。
ArrayList
（1）ArrayList 是一个数组队列，相当于动态数组。与Java中的数组相比，它的容量能动态增长。它继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这些接口。
（2）ArrayList 继承了AbstractList，实现了List。它是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
（3）ArrayList 实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能。RandmoAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的。在ArrayList中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象；这就是快速随机访问。稍后，我们会比较List的“快速随机访问”和“通过Iterator迭代器访问”的效率。
（4）ArrayList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能被克隆。
（5）ArrayList 实现java.io.Serializable接口，这意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输。
（6）和Vector不同，ArrayList中的操作不是线程安全的！所以，建议在单线程中才使用ArrayList，而在多线程中可以选择Vector或者CopyOnWriteArrayList。
ArrayList是一个以数组形式实现的集合，首先我们来看一下ArrayList的基本元素。
ArrayList与Collection的关系如图：
ArrayList包含了两个重要的对象：elementData和Size。
（1）elementData是“Object[]类型的数组”，它保存了添加到ArrayList中的的元素。实际上，elementData是一个动态数组，我们可以通过构造函数ArrayList(int initialCapacity)来执行它的初始化容量；如果通过不含参数的构造函数ArrayList()来创建，则它的默认容量是10。
（2）size是动态数组的实际大小。
添加元素
public class Test {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("00");
list.add("11");
}
}我们来看一下添加操作的底层源码实现：
public boolean add(E e) {
//这个方法是为了实现扩容的作用
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}底层在调用add方法的时候只是给elementData的某个位置添加了一个数据而已，下图为例
为了方便理解才这样画的，elementData中存储的应该是堆内存中元素的引用，而不是实际的元素，这样画会让人误以为elementData中存放了实际元素，在这里提醒一下。
*扩容*
数组扩容的时候我们会先把数组乘以3，再除2后加1.为什么这样呢？
1、如果一次性扩容太大，必然会造成空间的浪费。
2、如果一次扩容不够，那么下一次扩容操作会很快发生，这回降低程序的运行效率，要知道扩容还是比较耗费性能的；
所以扩容多少，是jdk开发人员在时间和空间上的一个权衡。最后调用的是Arrays的copyOf方法，将原数组里的内容全部复制到新的数组里面。
删除元素
ArrayList支持两种删除方式：1.按照下标删除；2.按照元素删除，这会删除与指定元素相同的第一个元素。
//jdk源码
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; // Let gc do its work
return oldValue;
}两种删除方式都是调用这段代码。都是做了两件事：
1、将指定元素后面位置的所有元素，利用System.arraycopy方法整体向前移动一位。
2、最后一个位置的元素指定外围null，这样gc就会去回收它。
插入元素
插入元素用的也是add方法，其方法与删除操作类似。
ArrayList的遍历方式
（1）通过迭代器遍历
//迭代器遍历
String value = null;
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
value = (String) it.next();
System.out.println(value);
}
System.out.println("--------分割线-----------");
//随机访问，通过索引遍历
String value2 = null;
for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
value = list.get(i);
}
String value3 = null;
//for循环遍历
for(String str : list) {
value3 = str;
}那么我们来比较一下它们的运行效率如何：
运行结果：
iteratorThroughRandomAccess：3 ms
iteratorThroughIterator：8 ms
iteratorThroughFor2：5 ms
由此可见，遍历ArrayList时，使用随机访问(即，通过索引序号访问)效率最高，而使用迭代器的效率最低！
ArrayList的优缺点
优点：
1、ArrayList底层是以数组实现，是一种随机访问模式，再加上实现了RandomAccess接口，因此查找也就是get非常快。
2、ArrayList顺序添加非常方便。
缺点：
无论是删除或插入元素（除非是最后一个元素）都涉及到一次元素复制，如果比较多则是一个耗费性能的过程。
因此ArrayList比较适合顺序添加、随机访问的场景。
ArrayList和Vector的区别
ArrayList是线程非安全的，这很明显，因为ArrayList中所有方法都不是同步的，在并发的情况下一定会出现线程安全问题。那么解决方法有两种：
1、使用Collections.synchronizedList方法把ArrayList变成一个线程安全的List。
List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(list);
synchronizedList.add("44");2、另一个方法就是使用vector，它是ArrayList线程安全版本，大部分实现完全一样，区别在于：
1、vector是线程安全的，ArrayList是非线程安全；
2、vector可以指定增长因子，如果该增长因子指定了，那么扩容的时候每次新数组大小就会在原基础上加上增长因子；如果不指定那么就是原数组*2。
为什么ArrayList的elementData是用transient修饰
ArrayList中数组的定义：
private transient Object[] elementData;ArrayList实现了serializable接口，这意味着ArrayList可以被序列化，用transient修饰elementData意味着我们不希望elementData数组序列化。这时为什么？因为序列化ArrayList的时候，ArrayList数组未必是满的，比如说数组大小是10，现在只有3和数组，那么是否有必要序列化整个elementData呢？显然是没有必要的，因此ArrayList重写了writeObject方法，每次序列化都调用它，先调用defaultWriteObject() 方法序列化ArrayList中非transient元素，然后遍历elementData，只序列化那些有的元素，这样：
1、加快了序列化的速度；
2、减小了序列化之后文件的大小。