ArrayList类中的属性：
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
// 版本号
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
// 缺省容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// 空对象数组
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// 缺省空对象数组
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// 元素数组
transient Object[] elementData;
// 实际元素大小，默认为0
private int size;
// 最大数组容量
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
}
ArrayList的三个构造方法：
(1)空参构造
/**
* Constructs an empty list with an initial capacity of ten. 这里就说明了默认会给10的大小，所以说一开始arrayList的容量是10.
*/
//ArrayList中储存数据的其实就是一个数组，这个数组就是elementData，在123行定义的 private transient Object[] elementData;
public ArrayList() {
super(); //调用父类中的无参构造方法，父类中的是个空的构造方法
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;//EMPTY_ELEMENTDATA：是个空的Object[]， 将elementData初始化，elementData也是个Object[]类型。空的Object[]会给默认大小10，等会会解释什么时候赋值的。
}
（2）有参构造方法一
/**
* 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) {
super(); //父类中空的构造方法
if (initialCapacity < 0) //判断如果自定义大小的容量小于0，则报下面这个非法数据异常
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity]; //将自定义的容量大小当成初始化elementData的大小
}
（3）有参构造方法二（不常用）
//这个构造方法不常用，举个例子就能明白什么意思
/*
Strudent exends Person
ArrayList<Person>、 Person这里就是泛型
我还有一个Collection<Student>、由于这个Student继承了Person，那么根据这个构造方法，我就可以把这个Collection<Student>转换为ArrayList<Sudent>这就是这个构造方法的作用
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray(); //转换为数组
size = elementData.length; //数组中的数据个数
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class) //每个集合的toarray()的实现方法不一样，所以需要判断一下，如果不是Object[].class类型，那么久需要使用ArrayList中的方法去改造一下。
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
}
核心方法 ：
（1）
1）boolean add(E)；//默认直接在末尾添加元素
/**
* Appends the specified element to the end of this list.添加一个特定的元素到list的末尾。
*
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
//确定内部容量是否够了，size是数组中数据的个数，因为要添加一个元素，所以size+1，先判断size+1的这个个数数组能否放得下，就在这个方法中去判断是否数组.length是否够用了。
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//在数据中正确的位置上放上元素e，并且size++
elementData[size++] = e;
return true;
}
分析：
ensureCapacityInternal(xxx); 确定内部容量的方法
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) { //看，判断初始化的elementData是不是空的数组，也就是没有长度
//因为如果是空的话，minCapacity=size+1；其实就是等于1，空的数组没有长度就存放不了，所以就将minCapacity变成10，也就是默认大小，但是带这里，还没有真正的初始化这个elementData的大小。
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
//确认实际的容量，上面只是将minCapacity=10，这个方法就是真正的判断elementData是否够用
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(xxx)；
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
//minCapacity如果大于了实际elementData的长度，那么就说明elementData数组的长度不够用，不够用那么就要增加elementData的length。这里有的同学就会模糊minCapacity到底是什么呢，这里给你们分析一下
/*第一种情况：由于elementData初始化时是空的数组，那么第一次add的时候，minCapacity=size+1；也就minCapacity=1，在上一个方法(确定内部容量ensureCapacityInternal)就会判断出是空的数组，就会给
将minCapacity=10，到这一步为止，还没有改变elementData的大小。
第二种情况：elementData不是空的数组了，那么在add的时候，minCapacity=size+1；也就是minCapacity代表着elementData中增加之后的实际数据个数，拿着它判断elementData的length是否够用，如果length
不够用，那么肯定要扩大容量，不然增加的这个元素就会溢出。
*/
if (minCapacity - elementData.length > 0)
//arrayList能自动扩展大小的关键方法就在这里了
grow(minCapacity);
}
grow(xxx); arrayList核心的方法，能扩展数组大小的真正秘密。
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length; //将扩充前的elementData大小给oldCapacity
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//newCapacity就是1.5倍的oldCapacity
if (newCapacity - minCapacity < 0)//这句话就是适应于elementData就空数组的时候，length=0，那么oldCapacity=0，newCapacity=0，所以这个判断成立，在这里就是真正的初始化elementData的大小了，就是为10.前面的工作都是准备工作。
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)//如果newCapacity超过了最大的容量限制，就调用hugeCapacity，也就是将能给的最大值给newCapacity
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
//新的容量大小已经确定好了，就copy数组，改变容量大小咯。
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
hugeCapacity();
//这个就是上面用到的方法，很简单，就是用来赋最大值。
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
//如果minCapacity都大于MAX_ARRAY_SIZE，那么就Integer.MAX_VALUE返回，反之将MAX_ARRAY_SIZE返回。因为maxCapacity是三倍的minCapacity，可能扩充的太大了，就用minCapacity来判断了。
//Integer.MAX_VALUE:2147483647 MAX_ARRAY_SIZE：2147483639 也就是说最大也就能给到第一个数值。还是超过了这个限制，就要溢出了。相当于arraylist给了两层防护。
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
2）void add(int，E)；在特定位置添加元素，也就是插入元素
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public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);//检查index也就是插入的位置是否合理。
//跟上面的分析一样，具体看上面
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//这个方法就是用来在插入元素之后，要将index之后的元素都往后移一位，
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
//在目标位置上存放元素
elementData[index] = element;
size++;//size增加1
}
分析：
rangeCheckForAdd(index)
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index > size || index < 0) //插入的位置肯定不能大于size 和小于0
//如果是，就报这个越界异常
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
System.arraycopy(...)：就是将elementData在插入位置后的所有元素往后面移一位。查看api文档 arraycopy
删除方法
其实这几个删除方法都是类似的。我们选择几个讲，其中fastRemove(int)方法是private的，是提供给remove(Object)这个方法用的。
1）remove(int)：通过删除指定位置上的元素
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);//检查index的合理性
modCount++;//这个作用很多，比如用来检测快速失败的一种标志。
E oldValue = elementData(index);//通过索引直接找到该元素
int numMoved = size - index - 1;//计算要移动的位数。
if (numMoved > 0)
//这个方法也已经解释过了，就是用来移动元素的。
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
//将--size上的位置赋值为null，让gc(垃圾回收机制)更快的回收它。
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
//返回删除的元素。
return oldValue;
}
2）remove(Object)：这个方法可以看出来，arrayList是可以存放null值得。
//感觉这个不怎么要分析吧，都看得懂，就是通过元素来删除该元素，就依次遍历，如果有这个元素，就将该元素的索引传给fastRemobe(index)，使用这个方法来删除该元素，
//fastRemove(index)方法的内部跟remove(index)的实现几乎一样，这里最主要是知道arrayList可以存储null值
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;
}
3）clear()：将elementData中每个元素都赋值为null，等待垃圾回收将这个给回收掉，所以叫clear
public void clear() {
modCount++;
// clear to let GC do its work
for (int i = 0; i < size; i++)
elementData[i] = null;
size = 0;
}
4）removeAll(collection c)：
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
return batchRemove(c, false);//批量删除
}
5）batchRemove(xx,xx)：用于两个方法，一个removeAll()：它只清楚指定集合中的元素，retainAll()用来测试两个集合是否有交集。
//这个方法，用于两处地方，如果complement为false，则用于removeAll如果为true，则给retainAll()用，retainAll（）是用来检测两个集合是否有交集的。
private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
final Object[] elementData = this.elementData; //将原集合，记名为A
int r = 0, w = 0; //r用来控制循环，w是记录有多少个交集
boolean modified = false;
try {
for (; r < size; r++)
//参数中的集合C一次检测集合A中的元素是否有，
if (c.contains(elementData[r]) == complement)
//有的话，就给集合A
elementData[w++] = elementData[r];
} finally {
// Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
// even if c.contains() throws.
//如果contains方法使用过程报异常
if (r != size) {
//将剩下的元素都赋值给集合A，
System.arraycopy(elementData, r,
elementData, w,
size - r);
w += size - r;
}
if (w != size) {
//这里有两个用途，在removeAll()时，w一直为0，就直接跟clear一样，全是为null。
//retainAll()：没有一个交集返回true，有交集但不全交也返回true，而两个集合相等的时候，返回false，所以不能根据返回值来确认两个集合是否有交集，而是通过原集合的大小是否发生改变来判断，如果原集合中还有元素，则代表有交集，而元集合没有元素了，说明两个集合没有交集。
// clear to let GC do its work
for (int i = w; i < size; i++)
elementData[i] = null;
modCount += size - w;
size = w;
modified = true;
}
}
return modified;
}
总结：：remove函数用户移除指定下标的元素，此时会把指定下标到数组末尾的元素向前移动一个单位，并且会把数组最后一个元素设置为null，
这样是为了方便之后将整个数组不被使用时，会被GC，可以作为小的技巧使用。
2.4.3、set()方法
public E set(int index, E element) {
// 检验索引是否合法
rangeCheck(index);
// 旧值
E oldValue = elementData(index);
// 赋新值
elementData[index] = element;
// 返回旧值
return oldValue;
}
说明：设定指定下标索引的元素值
2.4.4、indexOf()方法
// 从首开始查找数组里面是否存在指定元素
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) { // 查找的元素为空
for (int i = 0; i < size; i++) // 遍历数组，找到第一个为空的元素，返回下标
if (elementData[i]==null)
return i;
} else { // 查找的元素不为空
for (int i = 0; i < size; i++) // 遍历数组，找到第一个和指定元素相等的元素，返回下标
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
// 没有找到，返回空
return -1;
}
说明：从头开始查找与指定元素相等的元素，注意，是可以查找null元素的，意味着ArrayList中可以存放null元素的。与此函数对应的lastIndexOf，表示从尾部开始查找。
2.4.5、get()方法
public E get(int index) {
// 检验索引是否合法
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
说明：get函数会检查索引值是否合法（只检查是否大于size，而没有检查是否小于0），值得注意的是，在get函数中存在element函数，element函数用于返回具体的元素，具体函数如下：
E elementData(int index) {
return (E) elementData[index];
}
说明：返回的值都经过了向下转型（Object -> E），这些是对我们应用程序屏蔽的小细节。
三、总结
1）arrayList可以存放null。
2）arrayList本质上就是一个elementData数组。
3）arrayList区别于数组的地方在于能够自动扩展大小，其中关键的方法就是gorw()方法。
4）arrayList中removeAll(collection c)和clear()的区别就是removeAll可以删除批量指定的元素，而clear是全是删除集合中的元素。
5）arrayList由于本质是数组，所以它在数据的查询方面会很快，而在插入删除这些方面，性能下降很多，有移动很多数据才能达到应有的效果
6）arrayList实现了RandomAccess，所以在遍历它的时候推荐使用for循环。