深入探索Java-ArrayList

1. ArrayList概述
   ArrayList是List接口的可变数组的实现。实现了所有可选列表操作，并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。ArrayList实现上是线程不安全的，这个和Hashmap类似。

2. 用什么数据结构实现的
使用数组实现
private transient Object[] elementData; 

3. 数组如何做到动态增加或者删除元素
对于ArrayList做元素的增删时，如果没有超出数组容量，数组会在对应位置增加或者删除元素，使用System.arraycopy函数去做复制搬移动作。
以删除一个元素为例
// 移除此列表中指定位置上的元素。 
public E remove(int index) { 
    RangeCheck(index); 
 
    modCount++; 
    E oldValue = (E) elementData[index]; 
 
    int numMoved = size - index - 1; 
    if (numMoved > 0) 
        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); 
    elementData[--size] = null; // Let gc do its work 
 
    return oldValue; 
} 

4. 数组如何做到动态扩容
当向数组中添加元素时，添加后元素的个数超出当前数组的长度时，数组将会进行扩容。数组扩容通过一个公开的方法ensureCapacity(int minCapacity)来实现。在实际添加大量元素前，我也可以使用ensureCapacity来手动增加ArrayList实例的容量，以减少递增式再分配的数量。
public void ensureCapacity(int minCapacity) { 
    modCount++; 
    int oldCapacity = elementData.length; 
    if (minCapacity > oldCapacity) { 
        Object oldData[] = elementData; 
        int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; 
            if (newCapacity < minCapacity) 
                newCapacity = minCapacity; 
      // minCapacity is usually close to size, so this is a win: 
      elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); 
    } 
} 
从上述代码中可以看出，数组进行扩容时，会将老数组中的元素重新拷贝一份到新的数组中，每次数组容量的增长大约是其原容量的1.5倍。这种操作的代价是很高的，因此在实际使用时，我们应该尽量避免数组容量的扩张。当我们可预知要保存的元素的多少时，要在构造ArrayList实例时，就指定其容量，以避免数组扩容的发生。或者根据实际需求，通过调用ensureCapacity方法来手动增加ArrayList实例的容量。