1 先看属性
//默认容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
//当用户指定ArrayList容量为0时，返回该空数组
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
* 当用户没有指定ArrayList的容量时，返回的是该数组
* 当与EMPTY_ELEMENTDATA的区别就是：该数组是默认返回的，而后者是在用户指定容量为0时返回的
*/
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
* 当用户没有指定ArrayList的容量时，返回的是该数组
* 当该数组为DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA时，首次元素添加到ArrayList中时，数组将
* 扩容至DEFAULT_CAPACITY大小
*/
transient Object[] elementData;
/**
* ArrayList实际存储的数据数量
*/
private int size;
2 构造方法
2.1 ArrayList(int initialCapacity)
构造一个具有指定初始容量的空列表
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
//如果从参数大于0，创建对应大小的数组。
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
//如果等于0，返回EMPTY_ELEMENTDATA。
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
//如果是负数，抛异常。
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
2.2 ArrayList()
/**
* 无参构造函数
*/
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
2.3 ArrayList(Collection<? extends E> c)
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
//将集合转换为Object[]数组
elementData = c.toArray();
//把转化后的数组长度赋值给size属性，并判断是否为0
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
//这句话的意思是：c.toArray可能不会返回Object[]，可以查看java官方编号为6260652的bug
if (elementData.getClass() != Object[].class)
//若c.toArray()返回的数组类型不是Object[]，则利用Arrays.copyOf来构造一个大小为size的Object[]数组
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
//如果为0替换空数组，防止创建过多的空数组
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
3 方法
3.1 boolean add(E e)
将指定的元素添加到此列表的尾部
public boolean add(E e) {
//将size + 1传递到这个方法，保证资源不浪费
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!()
//size存放的是长度，不是下标，先利用原来size修改下标值，再将size++
elementData[size++] = e;
return true;
}
/**
* 扩容方法（后面会经常见到）
*/
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
//如果elementData是空数组，则取默认容量和minCapacity的最大值
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
// 将“修改统计数”+1，该变量主要是用来实现fail-fast机制的
modCount++;
// overflow-conscious code
//防止溢出代码，确保指定的最小容量 > 数组缓冲区当前的长度
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
/**
* 扩容，确保minCapacity至少能存储minCapacity个元素
*/
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
//运算符>>是带符号右移，如果oldCapacity = 2， newCapacity = 2 + (2 >> 1) = 2 + 1 = 3
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//如果newCapacity依旧小于minCapacity则将minCapacity赋值给newCapacity
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//如果newCapacity大于最大容量，则直接分配Integer.MAX_VALUE
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
//Arrays.copyOf()：将原来的数组扩容到newCapacity大小，扩容的部分用null填充
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
/**
* 这个比较简单，如果是负数则报错，传入的参数大于最大容量返回int最大值，否则返回最大容量。
*/
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
3.2 void add(int index, E e)
将指定的元素插入此列表中的指定位置。
public void add(int index, E element) {
//判断角标是否越界（看下面的比较的方法，意思就是角标最大是size，也就是当前最大下标 + 1，
//如果index == size，那就跟add(E e)效果一样）
rangeCheckForAdd(index);
//这个方法上面有
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//这个方法的意思是将原来的数组下标从index到最后，往后都移动一位
//比如index是2，原数组是[1, 2, 3, 4, null] 执行完后 [1, 2, 3, 3, 4]
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
//修改数组下标为index的值
elementData[index] = element;
size++;
}
/**
* 添加时检查索引是否越界
*/
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index > size || index < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
3.3 boolean addAll(Collection<? extends E> c)
按照指定 collection 的迭代器所返回的元素顺序，将该 collection 中的所有元素添加到此列表的尾部。
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
//将集合类变成数组
Object[] a = c.toArray();
//获取数组大小（这个大小也是扩容的大小，同时是System.arraycopy()的长度）
int numNew = a.length;
//扩容
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
//将数组a复制到现有数组，
System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
3.4 boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)
从指定的位置开始，将指定 collection 中的所有元素插入到此列表中。
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
//检查index是否越界
rangeCheckForAdd(index);
//转换成数组
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
//扩容
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
//这个值是需要移动的长度
int numMoved = size - index;
//判断是否是从末尾插入
if (numMoved > 0)
//将原数组的index位置到最后的数组移动，预留出来numNew长度
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
numMoved);
//将数组a从下标0开始，插入到原数组，原数组从index开始插入，长度为a.length
System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
3.5 void clear()
移除此列表中的所有元素。
public void clear() {
modCount++;
// clear to let GC do its work
//循环把数组中的每个地址都指向null，gc会把每个对象进行回收
for (int i = 0; i < size; i++)
elementData[i] = null;
//size置为0，但其实数组长度还是那么多
size = 0;
}
3.5 boolean contains(Object o)
public boolean contains(Object o) {
//结果大于0返回true
return indexOf(o) >= 0;
}
/**
* 循环比较数组中每个元素的值，返回列表中首次出现的指定元素的下标，如果此列表不包含则返回-1
*/
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
3.6 E get(int index)
返回此列表中指定位置上的元素。
public E get(int index) {
//检查数组下标是否越界
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
@SuppressWarnings("unchecked")
E elementData(int index) {
//返回数组中对应下标元素
return (E) elementData[index];
}
3.7 int indexOf(Object o)
返回列表中首次出现的指定元素的下标，如果此列表不包含则返回-1（其实contains就是利用了该方法）
/**
* 循环比较数组中每个元素的值，返回列表中首次出现的指定元素的下标，如果此列表不包含则返回-1
*/
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
3.8 int lastIndexOf(Object o)
返回此列表中最后一次出现的指定元素的索引，或如果此列表不包含索引，则返回 -1。
/**
* 换汤不换药，从后往前遍历
*/
public int lastIndexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = size-1; i >= 0; i--)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = size-1; i >= 0; i--)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
3.9 E remove(int index)
移除此列表中指定位置上的元素。
public E remove(int index) {
//判断下标是否越界
rangeCheck(index);
modCount++;
//获取被移除的元素，最后返回用
E oldValue = elementData(index);
//判断移除的元素是否是数组中最后一个元素
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
//如果不是，则将原数组index位置之后的元素都往前移动
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
//将最后一个元素设置为null，size--
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
return oldValue;
}
3.10 boolean remove(Object o)
移除此列表中首次出现的指定元素（如果存在）。
public boolean remove(Object o) {
//如果需要移除的值是null，那么就循环数组通过==null比较。
if (o == null) {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (elementData[index] == null) {
fastRemove(index);
return true;
}
//如果移除的值是对象，那么就循环数组通过equals进行比较。（这也是为什么说写一个
//类要重写equals方法，因为默认的equals比较的是地址，如果不重写这种集合类的方法就会失效）
} else {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (o.equals(elementData[index])) {
fastRemove(index);
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 私有的remove方法，与remove方法相比，没有边界值检查并且不用返回删除的值
*/
private void fastRemove(int index) {
modCount++;
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
}
3.10 E set(int index, E element)
用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。（这个注释就不一行一行加了，相信看到这里大家就都能看懂了）
public E set(int index, E element) {
rangeCheck(index);
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
return oldValue;
}
