一、概述

1.以数组实现。节约空间，但数组有容量限制。超出限制时会增加50%容量，用System.arraycopy()复制到新的数组，因此最好能给出数组大小的预     估值。默认第一次插入元素时创建大小为10的数组。

2.按数组下标访问元素—get(i)/set(i,e) 的性能很高，这是数组的基本优势。(查找快)

3.直接在数组末尾加入元素—add(e)的性能也高，但如果按下标插入、删除元素—add(i,e), remove(i), remove(e)，则要用System.arraycopy()来移动      部分受影响的元素，性能就变差了，这是基本劣势。(添加删除慢，在末尾性能很高)

官方文档：ArrayList是一个相对来说比较简单的数据结构，最重要的一点就是它的自动扩容，可以认为就是我们常说的“动态数组”。

二、add函数

当我们在ArrayList中增加元素的时候，会使用add函数。他会将元素放到末尾。

public boolean add(E e) {

    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!

    elementData[size++] = e;

    return true;

}

我们可以看到他的实现其实最核心的内容就是ensureCapacityInternal。这个函数其实就是自动扩容机制的核心。我们依次来看一下他的具体实现

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);

}

private void grow(int minCapacity) {

    // overflow-conscious code

    int oldCapacity = elementData.length;

    // 扩展为原来的1.5倍   15 + 7

    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

    // 如果扩为1.5倍还不满足需求，直接扩为需求值

    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);

}

也就是说，当增加数据的时候，如果ArrayList的大小已经不满足需求时，那么就将数组变为原长度的1.5倍，之后的操作就是把老的数组拷到新的数组里面。例如，默认的数组大小是10，也就是说当我们add10个元素之后，再进行一次add时，就会发生自动扩容，数组长度由10变为了15.

三、set和get函数

ArrayList的set和get函数就比较简单了，先做index检查，然后执行赋值或访问操作：

public E set(int index, E element) {

    rangeCheck(index);

    E oldValue = elementData(index);

    elementData[index] = element;

    return oldValue;

}

public E get(int index) {

    rangeCheck(index);

    return elementData(index);

}

四、remove函数

public E remove(int index) {

    rangeCheck(index);

    modCount++;

    E oldValue = elementData(index);

    int numMoved = size - index - 1;

    if (numMoved > 0)

        // 把后面的往前移

        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,

                        numMoved);

    // 把最后的置null

    elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

    return oldValue;

}