java集合：ArrayList实现原理
一：ArrayList简介
ArrayList就是动态数组，用MSDN中的说法，就是Array的复杂版本，它提供了动态的增加和减少元素，实现了Collection和List接口，可以灵活的设置数组的大小。要注意的是ArrayList并不是线程安全的，因此一般建议在单线程中使用ArrayList。
ArrayList继承AbstractList 并且实现了List和RandomAccess，Cloneable, Serializable接口。
二：ArrayList的方法使用和源码解析
1：构造方法
//1-----------------------
public ArrayList() {
this(10);
//调用ArrayList(10) 默认初始化一个大小为10的object数组。
}
//2-------------------------
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
//如果用户初始化大小小于0抛异常，否则新建一个用户初始值大小的object数组。
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
//3--------------------------
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
size = elementData.length;
// 当c.toArray返回的不是object类型的数组时，进行下面转化。
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
}
由上面三种构造方法可知，默认情况下使用ArrayList会生成一个大小为10的Object类型的数组。也可以调用ArrayList(int initialCapacity) 来初始化Object数组的大小。并且用户可以往ArrayList中传入一个容器只要这个容器是Collection类型的。调用ArrayList(Collection<? extends E> c)接口的时候会将容器数组化处理并将这个数组值赋给Object数组。
2：查找方法
indexOf(object o):
对于indexof方法做几点说明：ArrayList中可以存放null元素，indexof是返回elementData数组中值相同的首个元素的下标，indexof中比较方法是equals而equals是比较元素的值，因此必须对null单独查找。如果未找到该元素则返回-1 。
get(int index):
功能：返回ArrayList中指定下标为index的元素。
对上面代码做几点说明：上面代码中只检查了index>=size的情况，在index<0的情况下也会抛出异常，只是这个异常是由系统抛出的。index>=size要检查的原因是有可能数组的大小大于index，然而有效里面的元素<index这时不抛异常就会返回无效值。举个例子ArrayList的初始化大小为10，现在往里面放5个元素，如果index>=5时，应该要抛出异常，而不是返回 null。因为null 是可以主动放在ArrayList中的。
3:更改方法
set(int index, E element)
功能：将element放到ArrayList下标为index的位置，如果index<0或index>=size 抛异常，set(int index, E element)只能覆盖ArrayList中原来的元素，返回值为被覆盖的元素。
4：增加方法
add方法比较复杂，涉及到扩充数组容量的问题。其中要弄清楚size和elementData.length的区别，size指的是数组中存放元素的个数，elementData.length表示数组的长度，当new一个ArrayList系统默认产生一个长度为10的elementData数组，elementData.length=10，但是由于elementData中还未放任何元素所有size=0。如果加入元素后数组大小不够会先进行扩容，每次扩容都将数组大小增大一半比如数组大小为10一次扩容后的大小为10+5=10;ArrayList的最大长度为 2^32 .
add(int index, E element)方法：
功能：往ArrayList指定index上添加元素，添加元素后ArrayList的大小增1。index及以后的元素都会向后移一位。
add(int index, E element)往指定index中加入元素，加入元素之前先检查数组的大小，如果小了在原来基础上增大一半，将ArrayList只能怪index及以后的元素往后移一位，将element放到index位置。
5：删除方法
remove(int index)方法
功能：删除ArrayList指定位置的元素。
remove(Object o)方法
功能：删除ArrayList中值为o的元素
