ArrayList

简介

• ArrayList时可以动态增长和缩减的索引序列，基于数组实现的List类
• 该类封装了一个再分配的Object[]数组，每一个类对象都有一个capacity属性，表示它们所封装的Object[]数组的长度，当向ArrayList中添加元素时，该属性值会自动增加
  • 如果想在ArrayList中添加大量元素，可使用ensureCapacity()方法一次性增加capacity，可以减少增加重分配的次数提高性能。
• ArrayList数据结构：

• 容量：CAPACITY
• 实际大小：size

ArrayList底层的数据结构就是数组，数组元素类型为Object类型，即可以存放所有类型数据。我们对ArrayList类的实例的所有的操作底层都是基于数组的。

2.1.继承结构和层次关系

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

分析

• 为什么要先继承AbstractList，而让AbstractList先实现List？而不是让ArrayList直接实现List？
  • 由于接口中全都是抽象的方法，而抽象类中可以有抽象方法，还可以有具体的实现方法！利用这点，让AbstractList实现接口中一些通用的方法，而具体的实现类如ArrayList就继承它，拿到一些通用的方法，然后自己再实现一些自己特有的方法。这样可以让代码更简洁，就继承结构最底层的类中通用的方法抽取出来先一起实现了，减少重复代码
• 为什么AbstractList实现了List接口，ArrayList又实现了List接口？
  • 是Collection的作者的一个mistake，他认为这个会有用处，但是其实没有，但因为没有什么影响，就一直留到现在
• 实现了RandomAccess接口，表明ArrayList支持快速随机访问。可以通过元素序号快速获取对象，这就是快速随机访问
• 实现了Cloneable接口：实现了该接口，就可以使用Object.Clone()方法了。
• implements java.io.Serializable：表明该类具有序列化功能，该类可以被序列化，什么是序列化？简单的说，就是能够从类变成字节流传输，然后还能从字节流变成原来的类。

2.2.类的属性

• 序列化id
• 默认初始化容量
• 指定容量为0时返回的空数组
• 无参构造时返回的数组
• 保存数据的数组
• 实际大小（元素个数）
• 最大容量

// 序列化id
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
/**
* Default initial capacity. 默认的初始化容量
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/**
* Shared empty array instance used for empty instances.
* 指定该ArrayList容量为0时，返回该空数组。
*/
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
* Shared empty array instance used for default sized empty instances. We
* distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when
* first element is added.
* 当调用无参构造方法，返回的是该数组。刚创建一个ArrayList 时，其内数据量为0。
* 它与EMPTY_ELEMENTDATA的区别就是：该数组是默认返回的，而EMPTY_ELEMENTDATA是在用户指定容量为0时返回。
*/
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
* The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
* The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
* empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
* will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
* 保存添加到ArrayList中的元素。 
* ArrayList的容量就是该数组的长度。 
* 该值为DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 时，当第一次添加元素进入ArrayList中时，数组将扩容值DEFAULT_CAPACITY。 
* 被标记为transient，在对象被序列化的时候不会被序列化。
*/
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
/**
* The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
* ArrayList的实际大小（数组包含的元素个数/实际数据的数量）默认为0
* @serial
*/
private int size;
/**
* The maximum size of array to allocate.
* Some VMs reserve some header words in an array.
* Attempts to allocate larger arrays may result in
* OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
*/
/**
* 分派给arrays的最大容量
* 为什么要减去8呢？
* 因为某些VM会在数组中保留一些头字，尝试分配这个最大存储容量，可能会导致array容量大于VM的limit，最终导致OutOfMemoryError。
*/
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
//备注：MAX.VALUE为0x7fffffff，转换成十进制就是2147483647，也就是数组的最大长度是2147483639；

2.3.构造方法

提供了三种构造方法

• ArrayList(int initialCapacity)构造一个指定容量为capacity的空ArrayList。这是一个带初始容量大小的有参构造函数。
  • InitialCapacity > 0 : 实例化数组，将自定义的容量大小当成初始化elementData的大小
  • InitialCapacity = 0：将空数组EMPTY_ELEMENTDATA赋值给elementData
  • InitialCapacity < 0 : 抛出异常

/**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     * 构造具有指定初始容量的空List
     * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list （list的初始化容量）
     * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity is negative
     * 如果指定的初始容量为负，抛出异常
     */
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);
  }
}

• ArrayList() 无参构造，构造一个初始容量为10的空列表

在ArrayList的属性中我们知道。当使用无参构造返回的是DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，他是一个空的Object[]，那为什么会构造一个初始容量为10的空列表呢？

• 因为当第一次使用add的时候，elementData会变成默认的长度： 10

/**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     * 构造一个初始容量为10的空列表
     */
public ArrayList() {
  this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

• ArrayList(Collection<? extends E> c)：构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。第二个有参构造方法构造时赋的值是它的父类Collection对象。
  • 将collection对象转换成数组，然后将数组的地址的赋给elementData。
  • 如果数组的实际大小等于0（c中没有元素），将空数组EMPTY_ELEMENTDATA赋值给elementData
  • 如果size的值大于0，则执行Arrays.copy方法，把collection对象的内容（可以理解为深拷贝）copy到elementData中。

/**
     * Constructs a list containing the elements of the specified
     * collection, in the order they are returned by the collection's
     * iterator.
     *构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。
     * @param c the collection whose elements are to be placed into this list
     * 其元素将放置在此列表中的 collection
     * @throws NullPointerException if the specified collection is null
     * 如果指定的 collection 为 null
     */
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
  elementData = c.toArray();
  if ((size = elementData.length) != 0) {
    // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
    //每个集合的toarray()的实现方法不一样，所以需要判断一下，如果不是Object[].class类型，那么就需要使用ArrayList中的方法去改造一下。
    if (elementData.getClass() != Object[].class)
      //copyOf(要复制的数组,要返回的副本的长度,要返回的副本的类)
      elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
  } else {
    // replace with empty array.
    //c中没有元素，直接赋值为空数组
    this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
  }
}

ArrayList的构造方法就做一件事情，就是初始化一下储存数据的容器，其实本质上就是一个数组，在其中就叫elementData。

2.4.主要方法

2.4.1.get()

/**
     * Returns the element at the specified position in this list.
     * 返回list中指定位置的元素
     * @param  index index of the element to return 要返回的元素的索引
     * @return the element at the specified position in this list
     位于list中指定位置的元素
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     */
public E get(int index) {
  rangeCheck(index);//越界检查
  return elementData(index);//返回索引为index的元素
}
/**
     * Checks if the given index is in range.  If not, throws an appropriate
     * runtime exception.  This method does *not* check if the index is
     * negative: It is always used immediately prior to an array access,
     * which throws an ArrayIndexOutOfBoundsException if index is negative.
     检查指定索引是否在范围内。如果不在，抛出一个运行时异常。
     这个方法不检查索引是否为负数，它总是在数组访问之前立即优先使用，
     如果给出的索引index>=size，抛出一个越界异常
     */
private void rangeCheck(int index) {
  if (index >= size)
    throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
/**
     * Constructs an IndexOutOfBoundsException detail message.
     * Of the many possible refactorings of the error handling code,
     * this "outlining" performs best with both server and client VMs.
     */
private String outOfBoundsMsg(int index) {
  return "Index: "+index+", Size: "+size;
}
// Positional Access Operations 位置访问操作
// 返回索引为index的元素
@SuppressWarnings("unchecked")
E elementData(int index) {
  return (E) elementData[index];
}

由于ArrayList的底层是数组，所以他的get方法非常简单

先判断是否越界（越界会报错，错误信息包含索引以及实际长度）

没有越界就通过数组下标获取元素

2.4.2.set()

/**
     * Replaces the element at the specified position in this list with
     * the specified element.
     * 用指定的元素替换列表中指定位置的元素。
     * @param index index of the element to replace 要替换的元素的索引
     * @param element element to be stored at the specified position  要存储在指定位置的元素
     * @return the element previously at the specified position     先前位于指定位置的元素(返回被替换的元素)
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc} 如果参数指定索引index>=size，抛出一个越界异常
     */
public E set(int index, E element) {
  //检查索引是否越界。如果参数指定索引index>=size，抛出一个越界异常
  rangeCheck(index);
  //记录被替换的元素（旧值）
  E oldValue = elementData(index);
  //替换元素（新值）
  elementData[index] = element;
  //返回被替换的元素
  return oldValue;
}

确保set的位置小于当前数组的长度（size）并且大于0，获取指定位置（index）元素，然后放到oldValue存放，将需要设置的元素放到指定的位置（index）上，然后将原来位置上的元素oldValue返回给用户。

2.4.3.add()

add方法有两种：

第一种：

• boolean add(E e)

/**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     * 将指定的元素追加到此列表的末尾
     * @param e element to be appended to this list 被添加到list的元素
     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
     */
public boolean add(E e) {
  //确认list容量，如果不够，容量加1。注意：只加1，保证资源不被浪费
  ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
  //将元素e放在size的位置上,并且size++
  elementData[size++] = e;
  return true;
}
//数组容量检查，不够时则进行扩容，只供类内部使用 
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
  ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
  // 若elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，则取minCapacity为DEFAULT_CAPACITY和参数minCapacity之间的最大值。DEFAULT_CAPACITY在此之前已经定义为默认的初始化容量是10。
  //这里表示判断数组是否刚被初始化==>是否需要扩容到10
  if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
    return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
  }
  return minCapacity;
}
//数组容量检查，不够时则进行扩容，只供类内部使用 
// minCapacity 想要的最小容量
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
  modCount++;
  // overflow-conscious code
  //最小容量>数组缓冲区当前长度
  if (minCapacity - elementData.length > 0)
    grow(minCapacity);//扩容
}

这个add方法是在list末尾添加一个元素

因为只添加一个元素，所以size+1，首先判断数组能否放得下size+1个元素

calculateCapacity方法用来计算所需容量，先判断elementData数组是不是刚被初始化（空数组）

• 如果是，那么说明这个数组第一次添加元素，那么就不能使用size+1作为容量了，所以采用DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA=>10
• 如果elementData数组中的元素不是空的，那么它此时需要的最小容量就是原先的数组长度加1，minCapacity代表着elementData中元素增加之后的实际数据个数。
• 在ensureExplicitCapacity()方法中，首先操作数自增1，再把需要的最小空间容量与数组当前实际长度进行比较：
  • 如果所需最小容量大于当前数组长度就进行扩容

grow()方法

ArrayList能自动扩展大小的关键方法

/**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     *扩容，保证ArrayList至少能存储minCapacity个元素 
     * 第一次扩容，逻辑为newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);即在原有的容量基础上增加一半。
     第一次扩容后，如果容量还是小于minCapacity，就将容量扩充为minCapacity。
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     */
private void grow(int minCapacity) {
  // overflow-conscious code
  // 获取当前数组的容量
  int oldCapacity = elementData.length;
  // 扩容。新的容量=当前容量+当前容量/2.即将当前容量增加一半（当前容量增加1.5倍）。
  int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
  //如果扩容后的容量还是小于想要的最小容量
  if (newCapacity - minCapacity < 0)
    //将扩容后的容量再次扩容为想要的最小容量
    newCapacity = minCapacity;
  //elementData就空数组的时候，length=0，那么oldCapacity=0，newCapacity=0，在这里就是真正的初始化elementData的大小了，就是为10.
  //如果扩容后的容量大于临界值，则进行大容量分配
  if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
    newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
  // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
  //新的容量大小已经确定好了，就copy数组，改变容量大小。
  //copyof(原数组，新的数组长度)
  elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
//进行大容量分配
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
  //如果minCapacity<0，抛出异常
  if (minCapacity < 0) // overflow
    throw new OutOfMemoryError();
  //如果想要的容量大于MAX_ARRAY_SIZE，则分配Integer.MAX_VALUE，否则分配MAX_ARRAY_SIZE    
  return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
    Integer.MAX_VALUE :
  MAX_ARRAY_SIZE;
}

总的来看：在list末尾追加数据时，会判断如果数组时空的，那么添加元素时数组容量扩产到10，如果原数组不是空的，追加元素时扩容为原来的1.5倍。如果扩容后容量大于分配给ArrayList的最大容量，判断需要的容量是否比分派的容量大，就把Integer.MAX_VALUE赋值给minCapacity否则就用MAX_ARRAY_SIZE当作容量

基本过程：

add方法的例子（需要扩容的情况）：

List<Integer> lists = new ArrayList<Integer>();
lists.add(8);

例2（不需要扩容的情况）

List<Integer> lists = new ArrayList<Integer>(6);
lists.add(8);

调用的ArrayList(int)型构造函数，initialCapacity 等于 6，elementData = new Object[6]，elementData被初始化为大小为6的Object数组，在调用add(8)方法时，具体的步骤如下

在调用add方法之前，elementData的大小已经为6，之后再进行传递，不会进行扩容处理。

第二种：

• void add(int index,E element)方法

/**
     * Inserts the specified element at the specified position in this
     * list. Shifts the element currently at that position (if any) and
     * any subsequent elements to the right (adds one to their indices).
     *将指定元素插入到列表中的指定位置。将当前位于该位置的元素(如果有的话)和随后的任何元素向右移动(将一个元素添加到它们的索引中)。
     * @param index index at which the specified element is to be inserted
     * 要插入指定元素的索引(即将插入元素的位置)
     * @param element element to be inserted 即将插入的元素
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc} 如果索引超出size
     */
public void add(int index, E element) {
  //越界检查
  rangeCheckForAdd(index);
  //确认list容量，如果不够，容量加1。注意：只加1，保证资源不被浪费
  ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
  // 对数组进行复制处理，目的就是空出index的位置插入element，并将index后的元素位移一个位置
  //在插入元素之前，要先将index之后的元素都往后移一位
  //arraycopy(原数组，源数组中的起始位置，目标数组，目标数据中的起始位置，要复制的数组元素的数量)
  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                   size - index);
  //将指定的index位置赋值为element
  elementData[index] = element;
  //实际容量+1
  size++;
}
/**
     * A version of rangeCheck used by add and addAll.
     */
private void rangeCheckForAdd(int index) {
  if (index > size || index < 0)//插入的位置不能大于size 和小于0，如果是就报越界异常
    throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

在指定的位置添加元素，也就是插入元素

例子：在索引2处添加元素e，大概过程如下：

add(int index, E e)需要先对元素进行移动，然后完成插入操作。

2.4.4.remove()

• remove1:根据索引来删除指定位置上的元素

/**
     * Removes the element at the specified position in this list.
     * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
     * indices).
     *删除list中位置为指定索引index的元素
     * 索引之后的元素向左移一位
     * @param index the index of the element to be removed 被删除元素的索引
     * @return the element that was removed from the list 被删除的元素
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc} 如果参数指定索引index>=size，抛出一个越界异常
     */
public E remove(int index) {
  //检查索引是否越界。如果参数指定索引index>=size，抛出一个越界异常
  rangeCheck(index);
  //结构性修改次数+1
  modCount++;
  //记录索引处的元素
  E oldValue = elementData(index);
  // 删除指定元素后，需要左移的元素个数
  int numMoved = size - index - 1;
  //如果有需要左移的元素，就移动（移动后，该删除的元素就已经被覆盖了）
  if (numMoved > 0)
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                     numMoved);
  // size减一，然后将索引为size-1处的元素置为null。为了让GC起作用，必须显式的为最后一个位置赋null值
  elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
  //返回被删除的元素
  return oldValue;
}

1. 进行越界检查
2. 记录修改次数（modCount 可以用来检测快速失败的一种标志。）
3. 通过索引找到要删除的元素
4. 计算要移动的位数
5. 移动元素（其实是覆盖掉要删除的元素）
6. 将–size上的位置赋值为null，让gc(垃圾回收机制)更快的回收它。
7. 返回被删除的元素

• remove2:根据需要删除的对象来进行remove

/**
     * Removes the first occurrence of the specified element from this list,
     * if it is present.  If the list does not contain the element, it is
     * unchanged.  More formally, removes the element with the lowest index
     * <tt>i</tt> such that
     * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;get(i)==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(get(i)))</tt>
     * (if such an element exists).  Returns <tt>true</tt> if this list
     * contained the specified element (or equivalently, if this list
     * changed as a result of the call).
     *从列表中删除指定元素的第一个出现项，
如果它存在的话。如果列表不包含该元素，它将保持不变。更正式地说，删除索引最低的元素...
     * @param o element to be removed from this list, if present
     * @return <tt>true</tt> if this list contained the specified element
     */
public boolean remove(Object o) {
  if (o == null) {
    for (int index = 0; index < size; index++)
      if (elementData[index] == null) {
        fastRemove(index);
        return true;
      }
  } else {
    for (int index = 0; index < size; index++)
      if (o.equals(elementData[index])) {
        fastRemove(index);
        return true;
      }
  }
  return false;
}

/*
     * Private remove method that skips bounds checking and does not
     * return the value removed.
     私有的remove方法，该方法跳过边界检查，并且不返回已删除的值。
     */
private void fastRemove(int index) {
  modCount++;
  int numMoved = size - index - 1;
  if (numMoved > 0)
    //arraycopy(原数组，源数组中的起始位置，目标数组，目标数据中的起始位置，要复制的数组元素的数量)
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                     numMoved);
  elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
}

循环遍历所有对象，得到对象所在索引位置，然后调用fastRemove方法，执行remove操作。
定位到需要remove的元素索引，先将index后面的元素往前面移动一位（调用System.arraycooy实现），然后将最后一个元素置空。

这里最主要是知道arrayList可以存储null值。

• removeRange(int fromIndex, int toIndex)

/**
     * Removes from this list all of the elements whose index is between
     * {@code fromIndex}, inclusive, and {@code toIndex}, exclusive.
     * Shifts any succeeding elements to the left (reduces their index).
     * This call shortens the list by {@code (toIndex - fromIndex)} elements.
     * (If {@code toIndex==fromIndex}, this operation has no effect.)
     * 从该列表中删除索引位于两者之间的所有元素，包含fromIndex，但是不包含toIndex，
     * 将任何后续元素向左移动(减少它们的索引)
     * 这个调用通过{@code (toIndex - fromIndex)}元素缩短列表。
     *(如果{@code toIndex==fromIndex}，此操作无效。)
     * @throws IndexOutOfBoundsException if {@code fromIndex} or
     *         {@code toIndex} is out of range
     *         ({@code fromIndex < 0 ||
     *          fromIndex >= size() ||
     *          toIndex > size() ||
     *          toIndex < fromIndex})
     */
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
  modCount++;
  int numMoved = size - toIndex;//被删除的索引后面的个数
  //arraycopy(原数组，源数组中的起始位置，目标数组，目标数据中的起始位置，要复制的数组元素的数量)
  System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
                   numMoved);

  // clear to let GC do its work
  int newSize = size - (toIndex-fromIndex);//新数组的长度
  for (int i = newSize; i < size; i++) {
    elementData[i] = null;
  }
  size = newSize;
}

此方法删除fromIndex到toIndex之间的全部元素，把toIndex以后的元素移动（size-toIndex）位，把左移后空的元素置为null好让垃圾回收机制回收内存，最后把新数组的大小赋值给size。

• removeAll(Collection<?> c) 和retainAll(Collection<?> c)

public boolean removeAll(Collection<?> c) {
  //删除指定集合中的所有元素
  return batchRemove(c, false, 0, size);
}

public boolean retainAll(Collection<?> c) {
  //检测两个集合是否有交集
  return batchRemove(c, true, 0, size);
}

boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement, final int from, final int end) {
  Objects.requireNonNull(c);//非空检查
  final Object[] es = elementData;//原集合
  int r;
  // Optimize for initial run of survivors
  for (r = from;; r++) {//from等于0，end等于size
    if (r == end)
      return false;
    //判断集合c中是否包含原集合中的当前元素
    if (c.contains(es[r]) != complement)
      //如果包含则跳出循环
      break;
  }
  int w = r++;//w等于0
  try {
    for (Object e; r < end; r++)//r等于1
      //判断集合c中是否包含原集合中的当前元素
      if (c.contains(e = es[r]) == complement)
        //如果包含则直接保存
        es[w++] = e;
  } catch (Throwable ex) {// 如果 c.contains() 抛出异常
    // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,even if c.contains() throws.
    // 复制剩余的元素，将剩下的元素都赋值给原集合
    System.arraycopy(es, r, es, w, end - r);
    //w为当前集合的length
    w += end - r;
    throw ex;
  } finally {
    modCount += end - w;
    //这里有两个用途，在removeAll()时，w一直为0，就直接跟clear一样，全是为null。        //retainAll()：没有一个交集返回true，有交集但不全交也返回true，而两个集合相等的时候，返回false，所以不能根据返回值来确认两个集合是否有交集，而是通过原集合的大小是否发生改变来判断，如果原集合中还有元素，则代表有交集，而元集合没有元素了，说明两个集合没有交集。    
    shiftTailOverGap(es, w, end);
  }
  return true;
}

public boolean contains(Object o) {
  return indexOf(o) >= 0;
}

public int indexOf(Object o) {
  return indexOfRange(o, 0, size);
}

int indexOfRange(Object o, int start, int end) {
  //一开始start为0，end等于size
  Object[] es = elementData;
  if (o == null) {
    for (int i = start; i < end; i++) {
      if (es[i] == null) {
        return i;
      }
    }
  } else {
    for (int i = start; i < end; i++) {
      if (o.equals(es[i])) {
        return i;
      }
    }
  }
  return -1;
}
//移除元素的核心操作 
private void shiftTailOverGap(Object[] es, int lo, int hi) {
  //arraycopy(原数组，源数组中的起始位置，目标数组，目标数据中的起始位置，要复制的数组元素的数量)
  System.arraycopy(es, hi, es, lo, size - hi);
  for (int to = size, i = (size -= hi - lo); i < to; i++)
    es[i] = null;
}

2.4.5.indexOf()和lastIndexOf()

//返回此列表中指定元素的第一个出现项的索引，如果该列表不包含该元素，则返回-1。
public int indexOf(Object o) {
  if (o == null) { // 查找的元素为空
    for (int i = 0; i < size; i++) // 遍历数组，找到第一个为空的元素，返回下标
      if (elementData[i]==null)
        return i;
  } else { // 查找的元素不为空
    for (int i = 0; i < size; i++) // 遍历数组，找到第一个和指定元素相等的元素，返回下标
      if (o.equals(elementData[i]))
        return i;
  }
  return -1;
}
//返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引，如果该列表不包含该元素，则返回-1。
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;
}

2.4.6.clear()

/**
     * Removes all of the elements from this list.  The list will
     * be empty after this call returns.
     从列表中删除所有元素。该调用返回后，列表将为空。
     */
    public void clear() {
        modCount++;

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

        size = 0;
    }

总结

1）arrayList可以存放null。
2）arrayList本质上就是一个elementData数组。
3）arrayList区别于数组的地方在于能够自动扩展大小，其中关键的方法就是gorw()方法。
4）arrayList中removeAll(collection c)和clear()的区别就是removeAll可以删除批量指定的元素，而clear是删除集合中的所有元素。
5）arrayList由于本质是数组，所以它在数据的查询方面会很快，而在插入删除这些方面，性能下降很多，要移动很多数据才能达到应有的效果。
6）arrayList实现了RandomAccess，所以在遍历它的时候推荐使用for循环。

注：RandomAccess是一个标志接口，在Collections类源码中的binarySearch方法中有对是否实现这个接口有判断

由此可以看出，判断list是否实现RandomAccess接口来实行indexedBinarySerach(list,key)或iteratorBinarySerach(list,key)方法

通过查看源代码，发现实现RandomAccess接口的List集合采用一般的for循环遍历，而未实现这接口则采用迭代器。