<原创> JAVA ArrayList源码分析（基于JDK7）
ArrayList:动态数组。提供了数组的一系类操作，包括增删取存等。下面将对ArrayList的实现源码进行分析。
ArrayList类中的成员变量：
//这个类实现序列化的接口，也就是类的对象是可序列化的
//序列化的作用：简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态，并且可以把保存的对象状态再读出来。
//虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存Object States，
//但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制,那就是序列化。
//
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L; /** * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. --存储ArrayList的元素的一个缓冲区。 * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. -- ArrayList的容量就是这个缓冲区的长度。
* transient关键字：Java的serialization提供了一种持久化对象实例的机制。当持久化对象时，可能有一个特殊的对象数据成员，我们不想用 serialization机制来保存它。
* 为了在一个特定对象的一个域上关闭serialization，可以在这个域前加上关键字transient。 当一个对象被序列化的时候，transient型变量的值不包括在序列化的表示中，
* 然而非transient型的变量是被包括进去的。也就是当ArrayList对象被序列化存储时，这个属性被没有被包含进去。 */ private transient Object[] elementData; /** * The size of the ArrayList (the number of elements it contains). -- ArrayList的长度。 */ private int size;
ArrayList的方法介绍：
1、构造方法：根据参数不同，ArrayList提供了三种不同的构造方法，一种参数为空，一种参数是list的长度，一种是出入另一个collection对象。
/** * Constructs an empty list with the specified initial capacity. --构建特定长度的空的list。 * * @param initialCapacity the initial capacity of the list * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity * is negative */ public ArrayList(int initialCapacity) { super(); if (initialCapacity < 0) //如果传入的参数小于0，那么抛出异常。 throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); this.elementData = new Object[initialCapacity]; //否则根据传入的参数创建一个特定长度的ArrayList缓冲区域。 } /** * Constructs an empty list with an initial capacity of ten. --默认的长度为10. */ public ArrayList() { this(10); } /** * 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(); size = elementData.length; // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652) if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); }
2、添加元素的方法：提供了两种方法，一种在末尾添加，另一种指定特殊位置添加。
/** * Appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add}) */ public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!//保证ArrayList不会出现数组越界，如果size+1越界，那么扩容1.5倍，具体代码后面展示。
elementData[size++] = e; //在Array缓冲区末尾加上要添加的元素。 return true; } /** * Inserts the specified element at the specified position in this --在ArrayList中特定的位置插入特定的元素 * list. Shifts the element currently at that position (if any) and --将当前位置的元素（如果有的话）和他之后的元素向右移。 * any subsequent elements to the right (adds one to their indices). * * @param index index at which the specified element is to be inserted * @param element element to be inserted * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc} */ public void add(int index, E element) { rangeCheckForAdd(index); //判断插入的位置是否在0 - size之间，否则抛出IndexOutOfBoundsException 异常。具体算法后面展示 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! //保证ArrayList不会出现数组越界，如果size+1越界，那么扩容1.5倍，具体代码后面展示。 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, // Array 复制方法，实现把插入位置之后元素向右移一位的的目的。 size - index); elementData[index] = element; //在目标位置插入元素。 size++; }
下面介绍 ensureCapacityInternal(size + 1)和 rangeCheckForAdd(index)方法：
/** * Increases the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance, if * necessary, to ensure that it can hold at least the number of elements * specified by the minimum capacity argument. * * @param minCapacity the desired minimum capacity */ public void ensureCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity > 0) ensureCapacityInternal(minCapacity); } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); }
/**
* Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
* number of elements specified by the minimum capacity argument.
*
* @param minCapacity the desired minimum capacity
*/
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); 右移一位正好相当于处于2，然后加上原来的就是增加1.5倍。
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;
}
/** * A version of rangeCheck used by add and addAll. */ private void rangeCheckForAdd(int index) { if (index > size || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); }
3、添加一个collection到ArrayList：同样提供两种方法，一种添加在末尾，和add相似，不在赘述。
4、remove和add正好是一个你想的过程，不在赘述。
其他的一些方法还有很多，但是常用的就是上边的一些，其余的再次不在多说，感兴趣的可以去查看源码。
余下问题：
1、size的修改，跟踪失败了，按理说，每次修改完list之后都要修改size，或者是每次使用size都重新计算，但是这两个都没有发现。
2、数据全在一个ArrayBuffer中放着的，而这个Buffer是怎么和ArrayList关联的？
