ArrayList是java集合框架中比较常见的一员，也是了解java框架的一个比较好的切入点。基于java1.8，ArrayList的继承类图如下：
ArrayList是java基于数组实现的非线程安全的链表数据结构，允许元素为null。内部维护了一个数组来存储数据并在上面进行操作。下面分别描述一下ArrayList的构造和常用的方法。
成员变量
上图是ArrayList中的全局变量和常量，DEFAULT_CAPACITY是内部数组默认初次加载的长度，EMPTY_ELEMENTDATA和DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是两个静态常量，实例化ArrayList对象的时候会根据不同的情况可能将elementData（即内部数组）指向他们两个其中的一个（如果初始元素个数为0）。elementData就是内部数组，数据都存储在这里。size是链表中元素的个数，MAX_ARRAY_SIZE是链表能够存储的最多的元素的个数。
构造函数
如上图所示，ArrayList的构造函数有三个。他们的参数分别为没有、初始数组长度、集合类。接下来分别分析一下。
没有参数的构造函数很简单，直接将内部数组elementData指向了DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA。
有一个int类型参数的构造函数也比较简单，如果参数为0，则把elementData指向EMPTY_ELEMENTDATA。如果参数大于0，则创建一个大小为参数的对象数组并让elementData指向它。否则抛出异常。
以一个集合类型作为参数的构造函数也比较简单。首先直接将toArray方法的返回值赋值给elementData，然后根据数组的长度是否为零来决定是否把elementData重新指向EMPTY_ELEMENTDATA。此外，如果数组长度大于0，还要判断一下数组的类型是否是对象数组，必要时会通过复制的方式进行转换。如上图中所示。
以上就是ArrayList的全局变量和构造函数。也许你会问EMPTY_ELEMENTDATA和DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA的区别。目前看来，他们的确是没有区别的。当执行某些方法的时候，他们的区别才会显现出来。
CRUD
作为链表的实现，我们先来看一下链表的CRUD方法。
ArrayList的add方法有两个，分别是add(E)和add(index, E)。
add(E)
先上add(E)的图
第一行暂且不考虑，可以看到代码很简单。就是在数组尾部添加一个元素，然后返回true。
但是在构造函数那里可以看到，ArrayList对象的elementData变量很有可能指向静态数组。那么在这里会将元素添加到静态数组当中去吗？显然不会。奥秘就是第一行代码调用的方法中，它会为数组扩容。上图。
大致说一下它的具体流程，
首先判断内部数组指向的是不是DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA。如果是的话，取参数与默认值（10）的最大值继续向下传递，否则传递原参数。
第二个方法中判断参数是否大于数组的容量。如果是的话，执行grow方法，否则什么都不执行。
grow方法比较复杂，先获取扩容后的数组的长度和参数中的最大值。如果这个最大值大于常量MAX_ARRAY_SIZE，会执行hugeCapacity方法。在这个方法中根据参数和MAX_ARRAY_SIZE的大小比较返回不同的值并赋值给newCapacity，也就是最后一行代码中用到的值。这里考虑的是int类型边界的问题，可以暂时不考虑。只需要看最后一行代码即可。Arrays.copyOf方法常用于扩容数组，在这里它将复制原数组到一个长度为newCapacity的新数组中并返回给elementData。
回到add(E)方法，可以看到除了数组长度方面的代码（扩容、防止越界），添加元素的部分代码很少，并且在正常情况下恒定返回true。
add(index,E)
上图。
注释中写的比较明白了，在特定的位置插入特定的元素，并将该位置及其右边的元素整体向右移动。
第一行代码调用的方法如图所示，只是判断index参数不能越界。
第二行代码调用的方法和add(E)方法中一致，不再赘述了。
然后就执行了System.arraycopy方法（Arrays.copyOf方法内部也调用了这个方法，native方法）将当前位置及其右边的元素整体向右移动。
然后再把参数元素放到当前位置。
最后自增一下size变量。
注意这个方法没有返回值。
get(index)
先上图
方法很简单，先判断一下参数的范围，然后返回参数指定位置的元素。这也是ArrayList的优势，查询速度很多。
set(index,E)
上图
正如注释所言，用特定的元素（参数）取代链表特定位置的元素。并返回被取代的元素。代码非常直白，不多说了。
remove(index)
上图
没有什么比注释说的更清楚的了：删除链表中特定位置的元素并将其右边所有的元素左移。
第一行依然是检查index的范围。
然后自增modCount变量。
取出指定位置的元素，并将此元素右边所有的元素左移一个元素的位置。
将原数组最右边的元素废弃并将size变量自减。（因为涉及到ArrayList元素的移动都是通过复制来实现的，所以这里需要处理一下以达到整体移动的效果）
返回取出的指定位置的元素。
remove(object)
上图
如注释所言，删除链表中第一个出现的目标元素，如果不存在这样的元素，那么链表将不会发生变化。如果删除成功将返回true，否则返回false。
看一下方法体内的代码，如果参数为null，那么将遍历链表寻找null，找到之后执行fastRemove(index)方法。否则依然遍历链表寻找特定元素，找到之后执行fastRemove(index)方法。注意这里用的是equals。逻辑并不复杂，简单来讲就是找到目标的位置，并根据位置进行删除。
再来看fastRemove(index)方法，和remove(index)方法差不多。不多说了。
总结
以上简单介绍了ArrayList类的一些基础内容。包括成员变量、构造函数以及对单个元素的操作。实际上ArrayList中的方法远不止于此，很多都值得拿出来单独分析一番。为了篇幅不至于过长，就先到此为止吧。