簡介：
ArrayList是我們開發中非常常用的數據存儲容器之一，其底層是數組實現的，我們可以在集合中存儲任意類型的數據，ArrayList是線程不安全的，非常適合用於對元素進行查找，效率非常高。
線程安全性：
對ArrayList的操作一般分爲兩個步驟，改變位置(size)和操作元素(e)。所以這個過程在多線程的環境下是不能保證具有原子性的，因此ArrayList在多線程的環境下是線程不安全的。
源碼分析：
/**
* Default initial capacity.
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/**
* Shared empty array instance used for empty instances.
*/
private static final Object[] 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 == EMPTY_ELEMENTDATA will be expanded to
* DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
*/
private transient Object[] elementData;
/**
* The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
*
* @serial
*/
private int size;
擴展：什麼是序列化
序列化是指：將對象轉換成以字節序列的形式來表示，以便用於持久化和傳輸。
實現方法：實現Serializable接口。
然後用的時候拿出來進行反序列化即可又變成Java對象。
transient關鍵字解析
Java中transient關鍵字的作用，簡單地說，就是讓某些被修飾的成員屬性變量不被序列化。
有了transient關鍵字聲明，則這個變量不會參與序列化操作，即使所在類實現了Serializable接口，反序列化後該變量爲空值。
那麼問題來了：ArrayList中數組聲明：transient Object[] elementData;，事實上我們使用ArrayList在網絡傳輸用的很正常，並沒有出現空值。
原來：ArrayList在序列化的時候會調用writeObject()方法，將size和element寫入ObjectOutputStream；反序列化時調用readObject()，從ObjectInputStream獲取size和element，再恢復到elementData。
那爲什麼不直接用elementData來序列化，而採用上述的方式來實現序列化呢？
原因在於elementData是一個緩存數組，它通常會預留一些容量，等容量不足時再擴充容量，那麼有些空間可能就沒有實際存儲元素，採用上訴的方式來實現序列化時，就可以保證只序列化實際存儲的那些元素，而不是整個數組，從而節省空間和時間。
2.構造方法分析
根據initialCapacity 初始化一個空數組，如果值爲0，則初始化一個空數組:
/**
* Constructs an empty list with the specified initial capacity.
*
* @param initialCapacity the initial capacity of the list
* @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
* is negative
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
不帶參數初始化，默認容量爲10:
/**
* Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
*/
public ArrayList() {
super();
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
通過集合做參數的形式初始化：如果集合爲空，則初始化爲空數組：
/**
* Constructs a list containing the elements of the specified
* collection, in the order they are returned by the collection's
* iterator.
*
* @param c the collection whose elements are to be placed into this list
* @throws NullPointerException if the specified collection is null
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
size = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
}
3.主幹方法
add(E e)方法：在數組末尾添加元素
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
看到它首先調用了ensureCapacityInternal()方法.注意參數是size+1,這是個面試考點
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
這個方法裏又嵌套調用了兩個方法:計算容量+確保容量
計算容量：如果elementData是空，則返回默認容量10和size+1的最大值，否則返回size+1
計算完容量後，進行確保容量可用：(modCount不用理它，它用來計算修改次數)
如果size+1 > elementData.length證明數組已經放滿，則增加容量，調用grow()。
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
增加容量：默認1.5倍擴容。
獲取當前數組長度=>oldCapacity
oldCapacity>>1 表示將oldCapacity右移一位(位運算)，相當於除2。再加上1，相當於新容量擴容1.5倍。
如果newCapacity>1=1,1<2所以如果不處理該情況，擴容將不能正確完成。
如果新容量比最大值還要大，則將新容量賦值爲VM要求最大值。
將elementData拷貝到一個新的容量中。
/**
* Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
* number of elements specified by the minimum capacity argument.
*
* @param minCapacity the desired minimum capacity
*/
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
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);
}
size+1的問題
好了，那到這裏可以說一下爲什麼要size+1。
size+1代表的含義是：
如果集合添加元素成功後，集合中的實際元素個數。
爲了確保擴容不會出現錯誤。
假如不加一處理，如果默認size是0，則0+0>>1還是0。
如果size是1，則1+1>>1還是1。有人問:不是默認容量大小是10嗎?事實上，jdk1.8版本以後，ArrayList的擴容放在add()方法中。之前放在構造方法中。我用的是1.8版本，所以默認ArrayList arrayList = new ArrayList();後，size應該是0.所以,size+1對擴容來講很必要.
ArrayList優缺點
優點：
因爲其底層是數組，所以修改和查詢效率高。
可自動擴容(1.5倍)。
缺點：
插入和刪除效率不高。
線程不安全。