ArrayList源码分析

1. 介绍
ArrayList是List的一种基于数组的实现，提供了增、删、改等方法。元素可以是任意类型包括null，与Vector不同的是线程不安全的。

2. 源码分析
ArrayList总是以这样开始的

ArrayList内部使用了一个Object数组来存储元素

该数组默认为一个空数组，但是随着add操作的调用，elementData的容量区间为 10 ~ Integer.MAX_VALUE - 8。
下面来看add操作流程

• add流程

public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

第2行:ensureCapacityInternal用来确保elementData的容量足以容纳新元素
第3行:将新元素添加到数组末尾

• ensureCapacityInternal流程

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

其中2-4行：可以看出elementData最小容量为10
其中10行：modCount统计集合size被更改的次数，是为了防止并发修改的，具体见 Java并发修改错误ConcurrentModificationException分析。
其中14行：调用grow扩容

• grow流程

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);
    }

其中4行：在当前size的基础上1.5倍扩容。
其中10行：按照newCapacity创建新数组。

• remove流程

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;
    }

其中4行：也有modCount++操作，因为remove也会引起size变化
其中9行：index以后的元素整体前移，可以看到ArrayList删除操作的代价，ArrayList并不适合增删比较多的场景。

ArrayList其他的操作与这两个方法类似，就不一一介绍了。