ArrayList 概述

ArrayList 是 Java 集合框架中的一个类，它实现了 List 接口。ArrayList 可以存储任意类型的对象，并动态地调整数组的大小。它提供了一系列的方法用于操作和访问集合中的元素。

源码分析

下面我们将分析 ArrayList 的源码，重点关注其中的一些重要方法和关键实现。

1. ArrayList 的底层数据结构

ArrayList 的底层数据结构是一个可变数组，也就是动态数组。它通过一个 Object 数组 elementData 来存储集合中的元素。当我们使用 ArrayList 添加元素时，如果当前的 elementData 数组容量不足以容纳新的元素，ArrayList 会通过调用 resize 方法来进行扩容，扩容的机制是创建一个新的容量更大的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。

2. 添加元素的方法

ArrayList 提供了多个添加元素的方法，比如 add、addAll、add(index, element) 等。我们以 add 方法为例进行分析。

public boolean add(E e) {
    ensureCapacity(size + 1);  // 确保容量足够
    elementData[size++] = e;  // 将元素添加到数组中
    return true;
}
Java

在 add 方法中，首先通过 ensureCapacity 方法来确保容量足够，如果不够则进行扩容。然后将元素添加到 elementData 数组中，并将 ArrayList 的 size 加 1。最后返回 true 表示添加成功。

3. 删除元素的方法

ArrayList 提供了多个删除元素的方法，比如 remove、removeAll、remove(index) 等。我们以 remove 方法为例进行分析。

public boolean remove(Object o) {
    if (o == null) {
        for (int index = 0; index < size; index++)
            if (elementData[index] == null) {
                fastRemove(index);
                return true;
            }
    } else {
        for (int index = 0; index < size; index++)
            if (o.equals(elementData[index])) {
                fastRemove(index);
                return true;
            }
    }
    return false;
}
Java

在 remove 方法中，首先判断要删除的元素是否为 null，如果是 null，则遍历数组找到第一个为 null 的元素，并调用 fastRemove 方法进行删除。如果要删除的元素不为 null，则遍历数组找到与之相等的元素，并调用 fastRemove 方法进行删除。最后返回 false 表示删除失败。

总结

通过源码分析，我们了解到 ArrayList 的底层是使用一个可变数组来存储元素，并提供了一些常用的方法供我们操作集合中的元素。ArrayList 具有动态扩容和遍历查找删除的功能，它在大多数场景下都能够满足我们的需求。但是需要注意的是，ArrayList 在插入和删除元素时会导致数组的元素移动，因此效率较低，如果需要频繁的插入和删除操作，可能需要考虑使用 LinkedList 等其他数据结构。