ArrayList

初始化

无参构造方法

public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {} ，是个空数组

带有初始容量的构造方法

public ArrayList(int initialCapacity) {
    if (initialCapacity > 0) {
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    } else if (initialCapacity == 0) {
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    }
}

直接按照初始容量构造 elementData 数组

带有初始数据的构造方法

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
    Object[] a = c.toArray();
    if ((size = a.length) != 0) {
        if (c.getClass() == ArrayList.class) {
            elementData = a;
        } else {
            elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
        }
    } else {
        // replace with empty array.
        elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
}

原始数据是个 ArrayList ，则直接赋值，此处赋值不会产生关联，因为 ArrayList 的 toArray 方法是做了 copy 数组数据；其他情况也是 copy 数组数据

size()

有个变量 size 存储，每次有变动时都更新这个值

isEmpty()

判断 size == 0

contains(Object o)

判断是否包含某个元素，判断 indexOf(o) >= 0，主要看下 indexOf(o) 的实现

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;
}

很简单，就是循环遍历比较

add(E e)

增加元素，直接增加到数组末尾

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

主要是 ensureCapacityInternal 扩容逻辑

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;
    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

calculateCapacity 主要是再次计算 minCapacity，如果之前是无参构造 elementData 为空数组时，则取Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)，DEFAULT_CAPACITY = 10，需要扩容时调用 grow 方法，elementData 时存储数据的，但是不一定满，所以只有在 elementData 容量不足时才扩容

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);
}

新的容量，扩展为原来容量的1.5倍，如果大于ArrayList 可以容许的最大容量，则设置为最大容量，最终利用Arrays.copy 进行扩容，生成一个新容量的新数组

add(int index, E element)

public void add(int index, E element) {
    rangeCheckForAdd(index);
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                     size - index);
    elementData[index] = element;
    size++;
}

先check index 位置，不能大于size & 小于0，确定容量后，根据 index 移动数组数据，然后在 index 位置插入新数据

addAll(Collection<? extends E> c)

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
    Object[] a = c.toArray();
    int numNew = a.length;
    ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
    System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
    size += numNew;
    return numNew != 0;
}

扩容确定，直接把 c 数组数据 copy 到 elementData 里

addAll(int index, Collection<? extends E> c)

public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
    rangeCheckForAdd(index);
    Object[] a = c.toArray();
    int numNew = a.length;
    ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
    int numMoved = size - index;
    if (numMoved > 0)
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                         numMoved);
    System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
    size += numNew;
    return numNew != 0;
}

扩容确定，判断如果插入在中间，要先 copy原数据预留出位置，然后用 c 数据填充这些位置

remove(int index)

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;
}

先取出数据，供后面返回，然后数据前移覆盖，对最后一个数据置空，—size 很巧妙，即解决了 length 和 index 差1的问题，也完成了 size 的改变

remove(Object o)

与 remove(int index) 类似，只是先循环比较找到 index，然后再执行 remove(int index) 的逻辑

removeAll(Collection<?> c)

执行了 batchRemove(c, false) 逻辑，主要看下这个

private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
    final Object[] elementData = this.elementData;
    int r = 0, w = 0;
    boolean modified = false;
    try {
        for (; r < size; r++)
            if (c.contains(elementData[r]) == complement)
                elementData[w++] = elementData[r];
    } finally {
        // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
        // even if c.contains() throws.
        if (r != size) {
            System.arraycopy(elementData, r,
                             elementData, w,
                             size - r);
            w += size - r;
        }
        if (w != size) {
            // 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;
}

遍历，发现不在 c 里的就移动到数组前部，中间考虑了下发生异常的异常，最后把多余的数据移除掉

clear()

public void clear() {
    modCount++;
    // clear to let GC do its work
    for (int i = 0; i < size; i++)
        elementData[i] = null;
    size = 0;
}

简单的遍历，置空，等待回收

get(int index)

直接按数据 index 位置读取

set(int index, E element)

直接根据数据 index 位置 set 数据