1.数据结构

底层使用Object类型的数组实现，线程不安全，添加元素时如果内存已满则会开辟新空间，将原数组copy过去。

transient Object[] elementData;
public boolean add(E var1) {
        this.ensureCapacityInternal(this.size + 1);
        this.elementData[this.size++] = var1;
        return true;
    }

2.初始化

2.1.默认构造

默认构造是将elementData的引用指向一个final类型的Object[]，这个final类型的Object[]在声明时指向的是一个空数组，因此采用默认构造实例化出来的ArrayList对象底层的elementData是没有容量的，因此第一次add就需要扩容。

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = new Object[0];
public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

这样设计的目的是节约内存，采用默认构造实例化的对象，在没有用到的时，所有数组都指向一块内存，只有用到时才从新分配。

2.2.带参构造

带参构造才会实例化出一个指定大小的elementData。

3.扩容

每次add时都会调用ensureCapacityInternal方法判断当前数组容量够不够，不够则扩容。

3.扩容

每次add时都会调用ensureCapacityInternal方法判断当前数组容量够不够，不够则扩容。

3.1.判断需要多少容量

这一步主要是判断如果是调用默认构造实例化的数组，需要扩容的大小是多少。

如果是采用默认构造实例化出的ArrayList对象，

elementData指向的是DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，空间大小为0，

如果需要的空间数量不超过DEFAULT_CAPACITY（即10个），则扩容出10个空间即可。

如果需要的空间数量超过DEFAULT_CAPACITY（10个），则扩容出实际需要的空间数量。

3.2.判断是否需要扩容

判断需要的容量是否超过当前数组的容量如果超过则扩容

3.3.扩容

新建一个新数组，长度为老数组的1.5倍（老数组长度+老数组长度右移1位（老数组长度/2^1）），然后将老数组中的元素copy到新数组中。

4.遍历

ArrayList的遍历器（iterator）以内部类的方式实现，实现Iterator接口

三个成员变量：

cursor：游标，用于遍历

lastRet：

expectedModCount:操作数，用来确认数据是否还有一致性

fail-fast：

为了保证遍历时数据的一致性，ArrayList的iterator有一个fail-fast机制，

即使用iterator遍历期间，只允许通过iterator来对该对象中的数据进行操作。

而不允许在使用iterator遍历期间，通过其他手段修改对象中的数据。

5.拷贝

ArrayList实现了Cloneable接口，默认实现浅拷贝，即栈上内容分裂，堆上内容公用。想实现深拷贝，需要手动对成员变量进行一次clone。

6.序列化

ArrayList实现了Serializable接口，

并且重写了writeObject()、readObject()，

elementData[]空间很可能没有全部用完，没用到的位置为空，为了避免浪费内存，所以拷贝时只需要将elementData中的非空元素序列化走。

重写的序列化读写方法主要是为了实现上面的想法。

elementData[]被transient修饰，不会被序列化。

size记录了前面多少位存有元素，遍历、序列化至size位置即可。