分析目的
接触了 java 两年，虽然在2015年阅读了一遍 Collection 接口下面的各种实现。但是最近还是想重温一下 jdk 的源代码，同时也想用笔记的方式记录和分享一下学习历程。
目前初步想把 Collection 和 Map 的源代码都重新阅读分析一遍，以便加深印象理解。其实这也是面试中最常见的问题之一，例如ArratList是如何实现的，ArrayList 和 LinkedList 有什么区别，常见数组扩容的深拷贝和浅拷贝等知识点。本文先讲 ArrayList ，主要围绕着实现原理，然后从构造函数，到增删是如何实现的。
简介：
1. ArrayList 是基于数组实现的一个队列，因为基于数组，但是相对来说，他比数组更为灵活，因为可以动态扩容，但是效率不如数组（知识点）。
2. ArrayList 实现了 RandmoAccess 接口，即提供了随机访问功能。RandmoAccess 是 java 中用来被List 实现，为 List 提供快速访问功能的。在 ArrayList 中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象，这就是快速随机访问。其实就是快速从索引来访问。
3.ArrayList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能被克隆。注意：这里有个知识点是java的深拷贝和浅拷贝，这里需要追踪到Arrays.copy方法。不过这个方法是个native的，需要最终到c++的实现。这点应该也是大厂的面试题之一（知识点）。
4.ArrayList 实现java.io.Serializable接口，这意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输。
5.ArrayList是线程不安全的，这里经常有对比的就是同一家族下的vector（知识点）。
首先看结构：
构造函数
1.无参构造
public ArrayList() {
this.elementData =DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
这里说明，默认构造容量为10的一个arraylist,但是要注意，实际上这里的长度是空的，继续往下看，稍后分析。
2.初始化指定容量的List
首先如果制定的长度大于0，那么初始化一个指定构造函数内，参数大小容量的 object 数组。
如果参数为0，那么设置list置为长度为0的 object 数组。
如果指定长度小于0，那么 new IllegalArgumentException（）异常。
3.接收一个 Collection 作为参数，构造一个List（），这里也说明，只要实现了 Collection 接口的容器，都可以作为参数，传递给 ArrayList() ;
如果当前集合长度不为0，那么调用 Arrays.copyOf（）方法，将参数，复制给当前数组。
否则，将当前数组赋值为空的 object 数组。
这是基础的三个构造函数。
add方法
add 方法，共有两个 public 方法，供我们调用。方法一接受指定类型的一个元素，方法二在指定的元素索引处增加元素，然后后续的元素索引分别增加1。
方法1
首先分析方法1，增加一个指定类型的元素。（这里也可以称为范型，是 jdk1.5 新增加的特性）。
这里调用私有的 private add（）方法，首先判断当前的size，和 List 内的元素长度是否相等，这里假如是第一次添加时，如果条件成立那么进行扩容，或者说是容器的长度存储到数组容量的当前最大索引数时。
接下来看扩容操作，grow（）方法做了哪些事情。
首先当前容器的 size 增加1。
然后进行数组的 copy 方法，
但是 copy 方法要注意的就是另一个方法，newCapacity（），
这里照应了，第一个无参的构造函数，是在添加元素时，才会选择初始化10个长度的数组，这也是优化代码的一个小技巧。同时 newCapacity（）方法，返回新的数组长度。
下面的return之前会判断长度是否为数组的最大长度-8，这里以前的jdk是没有-8操作的，后续可以解释这里为什么-8，当然也可以百度这个问题。最主要的就是要记住，ArrayList的最大长度就是Integer.MAX_VALUE-8，就是整型最大长度-8。
再扩容完之后，接下来介绍 Arrays.copyOf（）方法。
最终会跟到 native 方法，arraycopy（）
arraycopy,共需要五个参数
Object src : 原数组
int srcPos : 从元数据的起始位置开始
Object dest : 目标数组
int destPos : 目标数组的开始起始位置
int length : 要copy的数组的长度
例如 ：
有一个数组数据 byte[] srcBytes = new byte[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; // 源数组
byte[] destBytes = new byte[5]; // 目标数组
我们使用 System.arraycopy 进行转换 (copy) ，System.arrayCopy(srcBytes,0,destBytes ,0,5)
上面这段代码就是 : 创建一个一维空数组,数组的总长度为 10位,然后将srcBytes源数组中 从0位 到 第5位之间的数值 copy 到 destBytes 目标数组中,在目标数组的第0位开始放置.
那么这行代码的运行效果应该是 1,2,3,4,5 。
注意：这里 ArrayList 中目标数组的长度的长度，是永远大于源数组的，因为需要将源数组的所有元素copy到目标数组中，然后返回新的数组。
接下来，将新的元素填充返回新的数组结构中,然后 size+1 。如果添加中没有任何异常发生，则默认返回boolean 为 true 的结果。
方法2
方法2为，添加元素在数组的指定索引位置。共有两个参数，参数1，int 值为 List 的索引，参数二，为需要添加的元素。
这里可以理解为插队。比如你去火车站排队，假如你的车要走了，你很急需要插队。这时候你可以直接跑到队伍前面，这时候后面的所有人就都要往后排一个人出去。
首先这里判断数组内的实际元素数量，和数组容量的size是否相等。如果相等，则进行扩容操作。和上面讲解的扩容操作，做了一件事情。
这里注意一点就是不要把，size 和 this.elementData.length 混淆。
比如：new object（）[10]
那么 size 为10，但是假如你add 5个元素之后，this.elementData.length 为5
在前面的基础一些校验和判断相关操作完成后，开始真的数组添加操作，实际上就是这一句话做了实际的事情。
这里的 arraycopy 就是说的插队操作，每个元素，从 elementData 的 index 需要插入的位置开始截取，然后从 index+1 处开始复制。在复制完之后，将新的元素插入到 index。
remove方法
方法1
首先 Objects.checkIndex(index, size); 这里要校验，删除的index是否合法，例如数组长度为10，你要删除的 index 为12，这里就会抛出异常。
然后将要删除的元素保存起来。在删除成功之后，会把旧的 value return 回去。
开始真正的删除动作
这里继续调用 System.arraycopy（）方法，从原来需要删除的 index+1 开始截取，复制到原来 index的位置。通俗点理解，就是排队时候，前面有一个人因为有事情走了，这样你们后面每个人则可以向前多走一个人的距离，然后队伍最后面设置为 null 。就完成了删除操作。
方法2
删除容器内指定的元素,
首先这里 remove 的元素是否为空，如果为空。则找到数组内为空的元素，并且 beak 出去，，同时i变量记录下了索引。注意：这里也说明，ArrayList 是可以存储 null 的。其实在数组没有填充满时，存储的就是 null ，这里只是加以说明一下。此时，else 内只是找到相同的元素，同样返回索引。然后进行删除。
接下来看具体的删除操作
这里的 fastRemove（快速删除），是怎样快速删除的呢？具体看代码来分析。
其实是同样的 System.arraycopy() 方法,将当前元素的后面所有元素，从当前指定索引数开始复制。并将最后一个元素内从置为null。
总结：
ArrayList 大部分都围绕着 arraycopy 方法来实现。其实就是对数组的一种快速操作的方法。只要围绕着这一点，理解 ArrayList 其实还是不难的，只要对方法进行足够细致的拆分。这样就像堆积木一样，得以足够的复用。这里我也只是做到抛砖引玉的作用，因为还有很多的方法没有讲解到，但是道理都是相似的。一切都是围绕着一个主题，就是数组的快速操作，这样理解起来就不难了。
想要学习的透彻，一定要自己动手根据理解写一份代码出来！！！
附注：
我一直觉得自己是个小白，从自己的角度尽可能细致的去分析。希望能给大家还有我自己带来一些收获。