上一篇文章中我們瞭解了LinkedList集合的底層實現原理，這一篇將研究下ArrayList的實現原理。
同樣的通過源碼解釋，我們可以得到以下信息：
（1）、ArrayList是一個長度可變的數組集合，創建ArrayList實例時沒有指定長度，當添加數據，而且數據個數小於10時，那麼默認將會創建一個容量爲10的數組存儲數據；當數組不夠長時，將會默認增長原來容量的一半。如果要自定義ArrayList的容量，可以通過調用ensureCapacity（int size）方法指定容量，也可以在創建ArrayList時指定容量，ArrayList最大的容量不能超出Integer.MAX_VALUE（2147483647）否則會拋出OutOfMemoryError異常。
（2）、不同的方法訪問ArrayList的時間複雜度不一樣。size, isEmpty, get, set,iterator,listIterator的時間複雜度是固定的，add、remove方法是不固定的，因爲有可能需要移動元素。
（3）、ArrayList不是線程安全的，所以在多線程的環境下使用ArrayList需要注意ArrayList類型變量的線程同步問題。當然，有一種方式可以創建一個線程安全的ArrayList：
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(…));
（4）、ArrayList的迭代器 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失敗 的。所謂快速失敗，意思就是如果在迭代器已經創建了的情況下，任何時刻對ArrayList結構的修改，迭代器將會拋出一個ConcurrentModificationException異常。如下面代碼中迭代器已經生成，但是還往ArrayList添加數據，那麼此後的迭代過程是會拋出ConcurrentModificationException異常的：
ArrayList底層是基於數組來保存數據的，這個數組就保存着ArrayList的真實數據。內部定義了這個數組：
沒錯！elementData就是ArrayList真正保存數據的數組。
接下來我們先了解下ArrayList的容量增長策略，先上源碼：
對ArrayList進行自增長的入口是ensureCapacityInternal(int minCapacity)方法，這裏說明一下實現自增長過程中有幾個會使用到的常量：
（1）、elementData：這個變量在前面已經說過，是存放ArrayList真實數據的數組；
（2）、EMPTY_ELEMENTDATA：這是一個容量爲0的空數組，這個常量是不會存儲真實數據的，即它永遠都是空的。 源碼是這樣定義的：
（3）、DEFAULT_CAPACITY：ArrayList的默認容量，如果ArrayList沒有指定容量，並且需要保存數據，但是數據的真實個數不夠DEFAULT_CAPACITY大小的情況下，將會創建一個DEFAULT_CAPACITY大小的數組（即elementData）來存放添加的數據；
（4）、MAX_ARRAY_SIZE：Integer的最大值，但是源碼中實際的長度會比Integer的最大值小8，因爲java中是這樣定義的：
對照這些常量就很好理解上面ArrayList容量實現自增長的原理：這裏總結下：
（1）、如果當前ArrayList的數據爲空，並且添加的數據個數小於10，那麼java將會分配一個長度爲10的數組來存放數據；
（2）、如果當前ArrayList的數據不爲空，並且數組的大小可以容納新增的數據，那麼將不進行自增長操作；
（3）、如果當前ArrayList的數據不爲空，並且數組的大小不可以容納新增的數據，那麼將進行自增長操作，並且是這樣增長：
如果(size+size/2)>size+新增數據的個數，那麼將ArrayList的容量增長到(size+size/2)大小；
如果size+size/2)小於size+新增數據的個數，那麼將ArrayList的容量增長到size+新增數據的個數大小;
如果size+新增數據的個數>MAX_ARRAY_SIZE，那麼將ArrayList的容量增長到Integer.MAX_VALUE大小，否則將ArrayList的容量增長到MAX_ARRAY_SIZE；
如果size+新增數據的個數>Integer.MAX_VALUE，則拋出OutOfMemoryError異常。
這裏需要注意一下，當ArrayList容量擴充完成之後會調用這樣一句代碼：
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); 這句代碼的意思就是按照新的容量大小來創建一個新的數據，並且把原來數據的數據拷貝過來。不懂 Arrays.copyOf()看看便明白。
知道了ArrayList是基於數組來實現的，下面將看下具體的實現：
1、add(E e)：該方法添加一個數據到ArrayList鏈表最後的位置，jdk中的源碼：
新增一個數據的源碼非常簡單，如果不看ensureCapacityInternal(size + 1);這一句代碼，實際上就是往數組的size索引這個位置放入一個數據。size是ArrayList的大小。注意，這裏的size不是數組的大小，而是數組裏真正存在數據的大小，也即是ArrayList的大小。比如ArrayList的size是10，但是數據的長度有可能是100，只有前10個位置存放了真正的數據。這裏需要注意！！！
2、add(int index, E element)：在指定的index位置添加一個數據，index之後的數據將依次往後移：
同樣的，這裏也是直接在數據的index位置放入一個數據，但是在這之前，判斷了傳入的index是否有越界；同時也判斷了ArrayList是否需要擴充容量，並且通過數據拷貝的方式把index後的數據往後移。其實數據的移動都是通過調用System.arraycopy(）進行移動的。
3、remove(int index)：remove方法移除元素之後，index後面的數據是往前移動，同樣也是通過System.arraycopy(）方法實現：
4、lastIndexOf(Object o)：lastIndexOf直接遍歷數組，但是是從後往前遍歷，因爲是尋找最後一個要查找的對象：
ArrayList底層實現原理是通過數組實現，因此其優點是隨機訪問效率比較高，但是隨機插入和刪除元素比較慢，因爲要對其它元素進行移動。