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

List<Person> list = new ArrayList<>();

//無參構造方法
public ArrayList() {
  super();
  this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}

//如果是無參構造方法建立物件的話，ArrayList的初始化長度為10，這是一個靜態常量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
​
//在這裡可以看到我們不解的EMPTY_ELEMENTDATA實際上是一個空的物件陣列
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
​
//儲存ArrayList資料的物件陣列緩衝區 空的ArrayList的elementData = EMPTY_ELEMENTDATA 這就是為什麼說ArrayList底層是陣列實現的了。elementData的初始容量為10，大小會根據ArrayList容量的增長而動態的增長。
    private transient Object[] elementData;
//集合的長度
    private int size;

 /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     */
//增加元素到集合的最後
public boolean add(E e) {
  ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
  //因為++運算子的特點 先使用後運算  這裡實際上是
  //elementData[size] = e
  //size+1
  elementData[size++] = e;
  return true;
}

//初始長度是10，size預設值0，假定新增的是第一個元素，那麼minCapacity=1 這是最小容量 如果小於這個容量就會報錯
//如果底層陣列就是預設陣列，那麼選一個大的值，就是10
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        //呼叫另一個方法ensureExplicitCapacity
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }
​
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
      //記錄修改的次數
        modCount++;
​
        // overflow-conscious code
      //如果傳過來的值大於初始長度 執行grow方法（引數為傳過來的值）擴容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
//真正的擴容
 private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
   //新的容量是在原有的容量基礎上+50% 右移一位就是二分之一
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
   //如果新容量小於最小容量，按照最小容量進行擴容
        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:
   //這裡是重點 呼叫工具類Arrays的copyOf擴容
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
​
//Arrays
public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {
  T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
    ? (T[]) new Object[newLength]
    : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
  System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                   Math.min(original.length, newLength));
  return copy;
}
​

public void add(int index, E element) {
  //判斷索引是否越界，如果越界就會丟擲下標越界異常
  rangeCheckForAdd(index);
//擴容檢查
  ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
  //將指定下標空出 具體作法就是index及其後的所有元素後移一位
  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index);
  //將要新增元素賦值到空出來的指定下標處
  elementData[index] = element;
  //長度加1
  size++;
}
//判斷是否出現下標是否越界
private void rangeCheckForAdd(int index) {
  //如果下標超過了集合的尺寸 或者 小於0就是越界  
  if (index > size || index < 0)
    throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

 /**
 移除list中指定位置的元素
     * Removes the element at the specified position in this list.
     所有後續元素左移 下標減1
     * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
     * indices).
     *引數是要移除元素的下標
     * @param index the index of the element to be removed
     返回值是被移除的元素
     * @return the element that was removed from the list
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     */
public E remove(int index) {
  //下標越界檢查
  rangeCheck(index);
//修改次數統計
  modCount++;
  //獲取這個下標上的值
  E oldValue = elementData(index);
//計算出需要移動的元素個數 （因為需要將後續元素左移一位 此處計算出來的是後續元素的位數）
  int numMoved = size - index - 1;
  //如果這個值大於0 說明後續有元素需要左移  是0說明被移除的物件就是最後一位元素
  if (numMoved > 0)
    //索引index只有的所有元素左移一位  覆蓋掉index位置上的元素
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);
 // 將最後一個元素賦值為null  這樣就可以被gc回收了
  elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
//返回index位置上的元素
  return oldValue;
}
​
//移除特定元素
public boolean remove(Object o) {
  //如果元素是null 遍歷陣列移除第一個null
  if (o == null) {
    for (int index = 0; index < size; index++)
      if (elementData[index] == null) {
        //遍歷找到第一個null元素的下標 呼叫下標移除元素的方法
        fastRemove(index);
        return true;
      }
  } else {
    //找到元素對應的下標 呼叫下標移除元素的方法
    for (int index = 0; index < size; index++)
      if (o.equals(elementData[index])) {
        fastRemove(index);
        return true;
      }
  }
  return false;
}
​
//按照下標移除元素
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
}

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
        throws java.io.IOException{
// Write out element count, and any hidden stuff
int expectedModCount = modCount;
s.defaultWriteObject();
        // Write out array length
       s.writeInt(elementData.length);
    // Write out all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++)
           s.writeObject(elementData[i]);
    if (modCount != expectedModCount) {
           throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

public synchronized boolean add(E e) {
  modCount++;
  ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
  elementData[elementCount++] = e;
  return true;
}
​
public synchronized E remove(int index) {
  modCount++;
  if (index >= elementCount)
    throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
  E oldValue = elementData(index);
​
  int numMoved = elementCount - index - 1;
  if (numMoved > 0)
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                     numMoved);
  elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work
​
  return oldValue;
}