（参考文章：）
上一章我们学习了Collection架构，这一章开始我们对Collection的具体实现类进行讲解。首先讲解List，而List中ArrayList又最为常用。因此本章我们讲解ArrayList。
1.ArrayList简介
ArrayList是一个数组队列，相当于动态数组，与java中的数组相比，它的容量能动态增长，她继承于AbstractList，实现了List、RandomAccess、Cloneable、java.io.Serializable这些接口。
ArrayList继承了AbstractList，实现了List，是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
ArrayList实现了RandomAccess接口，即提供了随机访问功能。RandomAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能。在ArrayList中，我们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。稍后我们会比较List和“快速随机访问”和“通过Iterator迭代器访问”的效率。
ArrayList实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能被克隆。
ArrayList实现了java.io.Serializable接口，这意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输。
和Vector不同，ArrayList中的操作不是线程安全的！！！所以，建议在单线程中才使用ArrayList，而在多线程中可以选择Vector或者CopyOnWriteArrayList。
ArrayList构造函数：
// 默认构造函数
ArrayList()
// capacity是ArrayList的默认容量大小。当由于增加数据导致容量不足时，容量会添加上一次容量大小的一半。
ArrayList(int capacity)
// 创建一个包含collection的ArrayList
ArrayList(Collection<? extends E> collection)
ArrayList中的API:
// Collection中定义的API
boolean add(E object)
boolean addAll(Collection<? extends E> collection)
void clear()
boolean contains(Object object)
boolean containsAll(Collection<?> collection)
boolean equals(Object object)
int hashCode()
boolean isEmpty()
Iterator<E> iterator()
boolean remove(Object object)
boolean removeAll(Collection<?> collection)
boolean retainAll(Collection<?> collection)
int size()
<T> T[] toArray(T[] array)
Object[] toArray()
// AbstractCollection中定义的API
void add(int location, E object)
boolean addAll(int location, Collection<? extends E> collection)
E get(int location)
int indexOf(Object object)
int lastIndexOf(Object object)
ListIterator<E> listIterator(int location)
ListIterator<E> listIterator()
E remove(int location)
E set(int location, E object)
List<E> subList(int start, int end)
// ArrayList新增的API
Object clone()
void ensureCapacity(int minimumCapacity)
void trimToSize()
void removeRange(int fromIndex, int toIndex)
2.ArrayList数据结构
ArrayList继承关系：
java.lang.Object
↳ java.util.AbstractCollection<E>
↳ java.util.AbstractList<E>
↳ java.util.ArrayList<E>
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {}
ArrayList与Collection关系如下图：
ArrayList包含了两个重要的对象：elementData和size。
（1）elementData是“Object[]”类型的数组，它保存了ArrayList中的元素。实际上，elementData是个动态数组，我们能通过构造函数 ArrayList(int initialCapacity)来执行它的初始容量为initialCapacity；如果通过不含参数的构造函数ArrayList()来创建ArrayList，则elementData的容量默认是10。elementData数组的大小会根据ArrayList容量的增长而动态的增长，具体的增长方式，请参考源码分析中的ensureCapacity()函数。
（2）size 则是动态数组的实际大小。
3.ArrayList源码解析（基于JDK1.6.0_45）
通过对源码进行分析，我们可以总结如下几点：
（1）ArrayList实际上是通过一个数组去保存数据的。当我们构造ArrayList时，若使用默认构造函数，则ArrayList的默认容量大小是10。
（2）当ArrayList容量不足以容纳全部元素时，ArrayList会重新设置容量：新的容量=（原始容量*3）/2+1。
（3）ArrayList的克隆函数，即是将全部元素克隆到一个数组中。
（4）ArrayList实现java.io.Serializable的方式，当写入到输出流时，先写入“容量”，再依次写入“每一个元素”；当读出输出流时，先读取“容量”，再一次读取“每一个元素”。
4.ArrayList的遍历方式
ArrayList支持三种遍历方式。
（1）通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。
Integer value =null;
Iterator iter=list.iterator();
while(iter.hasNext())
{
value = (Integer)iter.next();
}（2）随机访问，通过索引值去遍历
由于ArrayList实现了RandomAccess接口，它支持索引值去随机访问元素。
Integer value=null;
int size=list.size();
for(int i=0;i<size;i++)
{
value=(Integer)list.get(i);
}（3）for循环遍历
Integer value=null;
for(Iteger integ:list)
{
value=integ;
}这三种方法，RandomAccess用时最短，Iterager用时最长。
5 toArray()异常
当我们调用ArrayList中的 toArray()，可能遇到过抛出“java.lang.ClassCastException”异常的情况。下面我们说说这是怎么回事。
ArrayList提供了2个toArray()函数：
Object[] toArray()
<T> T[] toArray(T[] contents)调用 toArray() 函数会抛出“java.lang.ClassCastException”异常，但是调用 toArray(T[] contents) 能正常返回 T[]。
toArray() 会抛出异常是因为 toArray() 返回的是 Object[] 数组，将 Object[] 转换为其它类型(如如，将Object[]转换为的Integer[])则会抛出“java.lang.ClassCastException”异常，因为Java不支持向下转型。具体的可以参考前面ArrayList.java的源码介绍部分的toArray()。
解决该问题的办法是调用 <T> T[] toArray(T[] contents) ， 而不是 Object[] toArray()。
调用 toArray(T[] contents) 返回T[]的可以通过以下几种方式实现。
// toArray(T[] contents)调用方式一
public static Integer[] vectorToArray1(ArrayList<Integer> v) {
Integer[] newText = new Integer[v.size()];
v.toArray(newText);
return newText;
}// toArray(T[] contents)调用方式二。最常用！
public static Integer[] vectorToArray2(ArrayList<Integer> v) {
Integer[] newText = (Integer[])v.toArray(new Integer[0]);
return newText;
}// toArray(T[] contents)调用方式三
public static Integer[] vectorToArray3(ArrayList<Integer> v) {
Integer[] newText = new Integer[v.size()];
Integer[] newStrings = (Integer[])v.toArray(newText);
return newStrings;
}6 ArrayList示例
import java.util.*;
/*
* @desc ArrayList常用API的测试程序
* @author skywang
* @email kuiwu-wang@163.com
*/
public class ArrayListTest { public static void main(String[] args) {
// 创建ArrayList
ArrayList list = new ArrayList(); // 将“”
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");
list.add("4");
// 将下面的元素添加到第1个位置
list.add(0, "5"); // 获取第1个元素
System.out.println("the first element is: "+ list.get(0));
// 删除“3”
list.remove("3");
// 获取ArrayList的大小
System.out.println("Arraylist size=: "+ list.size());
// 判断list中是否包含"3"
System.out.println("ArrayList contains 3 is: "+ list.contains(3));
// 设置第2个元素为10
list.set(1, "10"); // 通过Iterator遍历ArrayList
for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) {
System.out.println("next is: "+ iter.next());
} // 将ArrayList转换为数组
String[] arr = (String[])list.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.println("str: "+ str); // 清空ArrayList
list.clear();
// 判断ArrayList是否为空
System.out.println("ArrayList is empty: "+ list.isEmpty());
}
}
