摘要：文章首發于基于的源碼版權所有，和或其附屬公司。使用須遵守許可條款。的迭代器會盡最大的努力拋出異常。因此，寫程序依賴這個異常為了正確性這點是錯誤的，迭代器的行為僅僅被用來檢查程序中的。這個類是集合框架的一員。

文章首發于：clawhub.club

基于 JDK1.8 的ArrayList源碼：

/*
 * Copyright (c) 1997, 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
 * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms.
 * 版權所有（c）1997,2017，Oracle和/或其附屬公司。版權所有。
 * ORACLE 所有權/機密。使用須遵守許可條款。
 */

package java.util;

import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.UnaryOperator;
import sun.misc.SharedSecrets;

/**
 * Resizable-array implementation of the List interface.  Implements
 * all optional list operations, and permits all elements, including
 * null.  In addition to implementing the List interface,
 * this class provides methods to manipulate the size of the array that is
 * used internally to store the list.  (This class is roughly equivalent to
 * Vector, except that it is unsynchronized.)
 * 實現 List 接口的可變數組，實現了所有列表操作的方法，允許所有的元素，包括 null。
 * 除了實現 List 接口外，ArrayList 還提供了一些方法用來控制存儲列表內部的數組大小。
 * （除了它不是同步的外，這個類相當于 Vector（類））
 * 
 * 
 * 
The size, isEmpty, get, set,
 * iterator, and listIterator operations run in constant
 * time.  The add operation runs in amortized constant time,
 * that is, adding n elements requires O(n) time.  All of the other operations
 * run in linear time (roughly speaking).  The constant factor is low compared
 * to that for the LinkedList implementation.
 * size、isEmpty、get、set、iterator 和 listIterator 這些操作（方法）運行在恒定時間（）。
 * add 這個操作（方法），時間復雜度都是 O(n) 。
 * 其他所有的操作（方法）運行在線性時間（粗略的講）。
 * 這個常數因子（10）相比于 LinkedList 實現類來說是比較低的。
 * 
 * 
 * 
Each ArrayList instance has a capacity.  The capacity is
 * the size of the array used to store the elements in the list.  It is always
 * at least as large as the list size.  As elements are added to an ArrayList,
 * its capacity grows automatically.  The details of the growth policy are not
 * specified beyond the fact that adding an element has constant amortized
 * time cost.
 * 每個 ArrayList 實例都有一個 capacity，這個 capacity 是被用來在列表中存儲元素的數組大小。
 * capacity 總是至少和列表的大小一樣大。
 * 當元素被添加到 ArrayList 中，列表的 capacity 也會自動增長。
 * 除了添加一個元素有恒定均攤時間花費這個事實外，增長策略的細節沒有做規定。
 * 
 * 
 * 
An application can increase the capacity of an ArrayList instance
 * before adding a large number of elements using the ensureCapacity
 * operation.  This may reduce the amount of incremental reallocation.
 * 一個程序在添加大量的元素之前可以先增加 ArrayList 實例的 capacity，
 * 通過使用 ensureCapacity 方法可能會減少重新分配增量的次數。
 * 
 * 
 * 
Note that this implementation is not synchronized.
 * If multiple threads access an ArrayList instance concurrently,
 * and at least one of the threads modifies the list structurally, it
 * must be synchronized externally.  (A structural modification is
 * any operation that adds or deletes one or more elements, or explicitly
 * resizes the backing array; merely setting the value of an element is not
 * a structural modification.)  This is typically accomplished by
 * synchronizing on some object that naturally encapsulates the list.
 * 注意：這個實現類（ArrayList） 不是同步的。
 * 如果多個線程并發訪問一個 ArrayList 實例，并且至少有一個線程在結構上修改了列表，那么這個線程必須在
 * （ArrayList 的）方法外部進行同步操作。（結構上的修改是添加刪除一個或多個元素，或者是顯示調整后備數組的
 * 大小，僅僅是設置值（使用 set 方法）不算是結構上的修改。）
 * 這通常是通過在列表上自然封裝的一些對象進行同步操作來完成的。
 * 
 * 
 * If no such object exists, the list should be "wrapped" using the
 * {@link Collections#synchronizedList Collections.synchronizedList}
 * method.  This is best done at creation time, to prevent accidental
 * unsynchronized access to the list:
 *   List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));
 * 如果不存在此類對象，列表應該用 Collections.synchronizedList 靜態方法包裝。
 * 這（使用包裝列表）應該在創建的時候做，為了防止非同步的訪問列表（示例代碼如下）：
 * List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));
 *
 * 
 * 

 * The iterators returned by this class"s {@link #iterator() iterator} and
 * {@link #listIterator(int) listIterator} methods are fail-fast:
 * if the list is structurally modified at any time after the iterator is
 * created, in any way except through the iterator"s own
 * {@link ListIterator#remove() remove} or
 * {@link ListIterator#add(Object) add} methods, the iterator will throw a
 * {@link ConcurrentModificationException}.  Thus, in the face of
 * concurrent modification, the iterator fails quickly and cleanly, rather
 * than risking arbitrary, non-deterministic behavior at an undetermined
 * time in the future.
 * 這個類（ArrayList）的 iterator() 方法和 listIterator 方法返回出來的迭代器都是 fail-fast 的。
 * 如果列表在迭代器創建之后在結構上被修改，除了調用迭代器的 remove 方法和 add 方法外，迭代器都會拋出 ConcurrentModificationException 異常。
 * 因此，在并發修改情況下，迭代器快速干凈地出 fail，而不是在未來某個不確定的時間，冒任意和不確定的風險。
 * 
 * 
 * 
Note that the fail-fast behavior of an iterator cannot be guaranteed
 * as it is, generally speaking, impossible to make any hard guarantees in the
 * presence of unsynchronized concurrent modification.  Fail-fast iterators
 * throw {@code ConcurrentModificationException} on a best-effort basis.
 * Therefore, it would be wrong to write a program that depended on this
 * exception for its correctness:  the fail-fast behavior of iterators
 * should be used only to detect bugs.
 * 注意：迭代器的 fail-fast 行為可能不像它保證的那樣，一般來說，在非同步并發修改情況下，不可能去給出
 * 任何硬性的保證。
 * fail-fast 的迭代器會盡最大的努力拋出 ConcurrentModificationException 異常。
 * 因此，寫程序依賴這個異常為了正確性這點是錯誤的，迭代器的 fail-fast 行為僅僅被用來檢查（程序中的） bug。
 * 
 *
 * 
This class is a member of the
 * 
 * Java Collections Framework.
 * 這個類（ArrayList）是 Java 集合框架的一員。
 * 
 * @author  Josh Bloch
 * @author  Neal Gafter
 * @see     Collection
 * @see     List
 * @see     LinkedList
 * @see     Vector
 * @since   1.2
 * 編寫者：Josh Bloch、Neal Gafter
 * 參看：Collection、List、LinkedList、Vector
 * 這個類自從 Java 1.2 就有了
 */

public class ArrayList extends AbstractList
        implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    // 序列號
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;

    /**
     * Default initial capacity.
     * 默認的初始化容量，10。
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**
     * Shared empty array instance used for empty instances.
     * （初始化容量為 0或者初始化集合為空）空實例共享此空數組（私有靜態不可變變量）。
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We
     * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when
     * first element is added.
     * （沒有指定初始化）默認（容量）大小（10）空實例共享此空數組（私有靜態不可變變量），我們將它和 EMPTY_ELEMENTDATA 區分開來是為了知道當第一元素被添加時需要擴容多少。
     */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
     * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
     * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
     * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
     * 存儲 ArrayList 元素的數組。ArrayList 的容量是這個數組的長度。
     * 當添加第一個元素時，任何帶有 elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 的空 ArrayList
     * 都將擴展為 DEFAULT_CAPACITY。
     * 
     * transient 關鍵字修飾，序列化時該值不會被帶上
     */
    transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access 非私有方便內部嵌套類訪問

    /**
     * The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
     * ArrayList 的大小（ArrayList 包含的元素數量）
     * 
     * @serial
     * 對象序列化時被帶上
     */
    private int size;

    /**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     * 使用指定初始化容量構造一個空列表
     * 
     * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list
     * initialCapacity 參數為這個列表的初始化容量
     * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
     *         is negative
     * 拋出 IllegalArgumentException 異常，如果指定的初始化容量是負數
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            // 創建指定初始化容量的 Object 數組
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            // 使用有指定初始化值的共享空實例
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            // 拋出 IllegalArgumentException 異常
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     * 使用初始化容量 10 來構造一個空列表
     */
    public ArrayList() {
        // 使用無指定初始化值的共享空實例，和上面的空實例區分開
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

    /**
     * Constructs a list containing the elements of the specified
     * collection, in the order they are returned by the collection"s
     * iterator.
     * 使用包含元素（元素個數可能為 0）的指定集合構造列表，并按照這個集合的迭代器返回元素順序構造
     * 
     * @param c the collection whose elements are to be placed into this list
     * c 參數為要將它的元素放入列表的集合
     * @throws NullPointerException if the specified collection is null
     * 拋出 NullPointerException（空指針）異常，如果指定的集合為 null
     */
    public ArrayList(Collection c) {
        // 如果集合 c 為 null，則在調用 toArray 方法時會拋出空指針異常
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            // c.toArray 是具體的集合類中的方法，可能并不會正確的返回 Object 數組，所以這里要判斷一下，
            // 如果不是 Object 數組，就通過 Arrays 工具類的 copyOf 方法轉換成 Object 數組
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            // 使用有指定初始化值的共享空實例
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

    /**
     * Trims the capacity of this ArrayList instance to be the
     * list"s current size.  An application can use this operation to minimize
     * the storage of an ArrayList instance.
     * 調整 ArrayList 實例的 capacity 為列表當前的 size。
     * 程序可以使用這個方法最小化 ArrayList 實例的存儲（節省不需要的空間）。
     */
    public void trimToSize() {
        // 修改次數加 1
        modCount++;
        // 在 size 小于數組的長度（數組中存在 null 引用）前提下
        // 如果 size == 0 ，說明數組中都是 null 引用，就讓 elementData 指向 EMPTY_ELEMENTDATA，
        // 否則，就拷貝 size 長度的 elementData 數組元素，再讓 elementData 指向這個數組對象
        if (size < elementData.length) {
            elementData = (size == 0)
              ? EMPTY_ELEMENTDATA
              : Arrays.copyOf(elementData, size);
        }
    }

    /**
     * Increases the capacity of this ArrayList instance, if
     * necessary, to ensure that it can hold at least the number of elements
     * specified by the minimum capacity argument.
     * 如果有需要，增加 ArrayList 實例的容量值，來確保它可以容納至少
     * 指定的最小容量（minCapacity）數量的元素。
     * 
     * @param   minCapacity   the desired minimum capacity
     * minCapacity 參數為列表所需的最小容量
     */
    public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        // 如果 elementData ！= DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA（未指定初始化值的 ArrayList 實例），則 minExpand = 0
        // 否則 minExpand = DEFAULT_CAPACITY（10）
        int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
            // any size if not default element table
            ? 0
            // larger than default for default empty table. It"s already
            // supposed to be at default size.
            : DEFAULT_CAPACITY;
        // 如果 minCapacity > minExpand，一種情況是 minCapacity > 0，另一種情況是 minCapacity > 10
        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }

    // 類內私有方法，對象無法直接方法，供內部其他方法使用
    // 計算列表的容量
    private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        // 如果 elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA（未指定初始化值的 ArrayList 實例），則返回 DEFAULT_CAPACITY（10） 和 minCapacity 數值最大的一個作為列表的容量
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        // 否則（不是未指定初始化值得 ArrayList 實例），直接返回 minCapacity
        return minCapacity;
    }

    // 類內私有方法，對象無法直接方法，供內部其他方法使用
    // 確保 ArrayList 內部容量充足
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }

    // 類內私有方法，對象無法直接方法，供內部其他方法使用
    // 確保已經有明確的容量
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        // 修改次數加 1
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        // 有溢出意識的代碼
        // 當 minCapacity 大于 elementData 數組長度時，再調用 grow 方法。
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

    /**
     * The maximum size of array to allocate.
     * Some VMs reserve some header words in an array.
     * Attempts to allocate larger arrays may result in
     * OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
     * 能分配的最大數組大小，Integer.Max_VALUE - 8 
     * 為什么最大數組大小不是 Integer 最大值？因為一些虛擬機（VMs）在數組中會保留一些頭消息，會占用一些空間
     * 嘗試分配比這個（規定最大）值更大的值可能會導致 OutOfMemoryError：請求的數組大小超過了虛擬機的限制
     */
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

    /**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     * 確保 ArrayList 實例可以容納至少指定的最小容量（minCapacity）數量的元素。
     * 
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     * minCapacity 參數為列表所需的最小容量
     */
    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        // 有溢出意識的代碼

        // oldCapacity 的值為 elementData 中數組長度值
        int oldCapacity = elementData.length;
        // 使用位運算提高運算速度，newCapacity 是 oldCapacity 的 1.5 倍。
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        // 如果 oldCapacity 的 1.5 倍還比 minCapacity 小，那么 newCapacity = minCapacity
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        // 如果 oldCapacity 的 1.5 倍比 MAX_ARRAY_SIZE 大，那么調用 hugeCapacity 做點事情
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        // minCapacity 的值通常接近于 size 的值，所以這就是個勝利（節省空間）

        // 最終 elementData 指向復制了 newCapacity 的新數組對象
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

    // 對于巨大的容量的做法
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        // 如果 minCapacity < 0 就直接拋出 OutOfMemoryError
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        // 否則如果 minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE，返回 Integer.MAX_VALUE，或者返回 MAX_ARRAY_SIZE 值
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

    /**
     * Returns the number of elements in this list.
     * 返回列表中元素的數量
     * @return the number of elements in this list
     * 返回值是列表中元素的數量
     */
    public int size() {
        return size;
    }

    /**
     * Returns true if this list contains no elements.
     * 如果列表中沒有元素則返回 true
     * 
     * @return true if this list contains no elements
     * 返回值為列表的 size 是否等于 0 
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * Returns true if this list contains the specified element.
     * More formally, returns true if and only if this list contains
     * at least one element e such that
     * (o==null ? e==null : o.equals(e)).
     * 如果列表包含指定的元素則返回 true，
     * 更正式的說是，當且僅當列表包含至少一個元素 e，
     * 就像這樣 return (o == null ? e == null : o.equals(e))
     * 如果測試對象 o 為 null，那么這一個元素 e 指向 null，返回 true
     * 否則就用 o 調用 equals 方法，判斷 o 和 e 是否相等來決定返回值
     * 
     * @param o element whose presence in this list is to be tested
     * o 參數為在這個列表中被測試的元素
     * @return true if this list contains the specified element
     * 返回值為 o 在列表中的位置是否大于 0
     */
    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
    }

    /**
     * Returns the index of the first occurrence of the specified element
     * in this list, or -1 if this list does not contain the element.
     * More formally, returns the lowest index i such that
     * (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i))),
     * or -1 if there is no such index.
     * 返回列表中第一次出現指定元素的索引（下標），如果列表中不存在這個（指定）元素就返回 -1
     * 更正式的說是，返回最小的索引，
     * 就像這樣 (o == null ? get(i) == null : o.equals(get(i)))
     * 或者（列表中）沒有該元素的索引就返回 -1
     * 這里方法注釋是源碼注釋不規范（不是我翻譯時漏了），沒有參數和返回值的注釋，
     * 不知道是編寫這個類中哪個大佬的鍋，txtx
     */
    public int indexOf(Object o) {
        // 判斷 o 是不是指向 null
        if (o == null) {
            // 如果 o 指向 null，正序遍歷元素列表（注意這里用 size，不用 capacity），如果找到就返回索引值
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            // 如果 o 不指向 null，正序遍歷元素列表，使用元素的 equals 方法判斷元素值，如果找到就返回索引值
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        // 找不到返回 -1
        return -1;
    }

    /**
     * Returns the index of the last occurrence of the specified element
     * in this list, or -1 if this list does not contain the element.
     * More formally, returns the highest index i such that
     * (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i))),
     * or -1 if there is no such index.
     * 返回列表中最后一次出現指定元素的索引（下標），如果列表中不存在這個（指定）元素就返回 -1
     * 更正式的說是，返回最小的索引，
     * 就像這樣 (o == null ? get(i) == null : o.equals(get(i)))
     * 或者（列表中）沒有該元素的索引就返回 -1
     */
    public int lastIndexOf(Object o) {
        // 判斷 o 是不是指向 null
        if (o == null) {
            // 如果 o 指向 null，倒序遍歷元素列表（注意這里用 size，不用 capacity），如果找到就返回索引值
            for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            // 如果 o 不指向 null，正序遍歷元素列表，使用元素的 equals 方法判斷元素值，如果找到就返回索引值
            for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        // 找不到返回 -1
        return -1;
    }

    /**
     * Returns a shallow copy of this ArrayList instance.  (The
     * elements themselves are not copied.)
     * 返回 ArrayList 實例的淺拷貝（元素本身沒有拷貝，只是把數組中的對象引用拷貝了一遍）
     * 
     * @return a clone of this ArrayList instance
     * 返回值是 ArrayList 實例的克隆
     */
    public Object clone() {
        try {
            // 只是復制了 ArrayList 數組對象引用（棧中），沒有拷貝具體的對象（堆中）
            ArrayList v = (ArrayList) super.clone();
            // elementData 復制和 modCount 值復制
            v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
            v.modCount = 0;
            return v;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // this shouldn"t happen, since we are Cloneable
            // 這不應該發生，因為我們已經聲明了 Cloneable
            throw new InternalError(e);
        }
    }

    /**
     * Returns an array containing all of the elements in this list
     * in proper sequence (from first to last element).
     * 以適當的順序（從第一個到最后一個元素）返回一個包含列表中所有元素的數組
     * 
     * 
The returned array will be "safe" in that no references to it are
     * maintained by this list.  (In other words, this method must allocate
     * a new array).  The caller is thus free to modify the returned array.
     * 這個返回的數組是安全的，列表中沒有保留對數組元素值的引用（換句話說，這個方法必須分配一個新的數組）
     * 調用者因此可以自由修改返回的數組（對列表中的值不會有影響，反過來，列表中的值修改也不會影響數組中的值）
     * 
     * 
This method acts as bridge between array-based and collection-based
     * APIs.
     * 這個方法充當基于數組和基于集合API的橋梁（集合與數組的轉換）
     *
     * @return an array containing all of the elements in this list in
     *         proper sequence
     * 返回值為以適當的順序包含列表中所有元素的數組
     */
    public Object[] toArray() {
        // copyOf 方法最終調用的是 System.arraycopy 靜態方法，并且是個本地方法，無法查看源代碼
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }

    /**
     * Returns an array containing all of the elements in this list in proper
     * sequence (from first to last element); the runtime type of the returned
     * array is that of the specified array.  If the list fits in the
     * specified array, it is returned therein.  Otherwise, a new array is
     * allocated with the runtime type of the specified array and the size of
     * this list.
     * 以適當的順序（從第一個到最后一個元素）返回一個包含列表中所有元素的數組；
     * 返回數組的運行類型是指定數組的類型。
     * 如果列表適合指定的數組，則返回到指定數組中（指定數組長度和列表 size 大小相等）
     * 否則一個以指定數組的類型為運行類型，大小為列表 size 的新數組將被分配
     * 
     * 
If the list fits in the specified array with room to spare
     * (i.e., the array has more elements than the list), the element in
     * the array immediately following the end of the collection is set to
     * null.  (This is useful in determining the length of the
     * list only if the caller knows that the list does not contain
     * any null elements.)
     * 如果列表適合指定的數組并且還有剩余空間（即指定數組比列表有更多的元素），在數組中緊跟集合末尾的元素被設置為 null。（僅當調用者知道列表中不包含任何 null 元素，在決定列表長度時才是有用的）
     *
     * @param a the array into which the elements of the list are to
     *          be stored, if it is big enough; otherwise, a new array of the
     *          same runtime type is allocated for this purpose.
     * a 參數是一個用來存儲列表元素的數組，前提是這個數組足夠大；否則，一個以轉換目的和指定數組相同類型的數組將會被分配
     * @return an array containing the elements of the list
     * 返回值為包含列表元素的數組
     * @throws ArrayStoreException if the runtime type of the specified array
     *         is not a supertype of the runtime type of every element in
     *         this list
     * 拋出 ArrayStoreException 異常，如果指定數組的類型不是列表元素類型的超類型
     * @throws NullPointerException if the specified array is null
     * 拋出 NullPointerException 異常，如果指定的數組是 null
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public  T[] toArray(T[] a) {
        // 如果指定的數組長度小于 size，返回一個以列表元素填充的新數組
        if (a.length < size)
            // Make a new array of a"s runtime type, but my contents:
            return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
        // 數組拷貝，System.arraycopy 方法為本地方法
        System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
        // 如果指定數組長度大于 size，超過列表 size 的部分賦值為 null
        if (a.length > size)
            a[size] = null;
        // 再將填充后指定的數組返回
        return a;
    }

    // Positional Access Operations
    // 按位置訪問操作（方法）
    @SuppressWarnings("unchecked")
    E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }

    /**
     * Returns the element at the specified position in this list.
     * 返回列表中的指定位置的元素
     * 
     * @param  index index of the element to return
     * index 參數為要返回元素的下標
     * @return the element at the specified position in this list
     * 返回值為列表中指定位置的元素
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     * 拋出 IndexOutOfBoundsException 異常
     */
    public E get(int index) {
        // 邊界檢查
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }

    /**
     * Replaces the element at the specified position in this list with
     * the specified element.
     * 用指定元素替換列表中指定位置的元素值
     *
     * @param index index of the element to replace
     * index 參數為要替換的元素的下標
     * @param element element to be stored at the specified position
     * element 參數為要存儲到指定位置的元素值
     * @return the element previously at the specified position
     * 返回值為先前指定位置的舊元素值
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     * 拋出 IndexOutOfBoundsException 異常
     */
    public E set(int index, E element) {
        // 邊界檢查
        rangeCheck(index);
        // 保存舊值
        E oldValue = elementData(index);
        // 替換成新值
        elementData[index] = element;
        // 返回舊值
        return oldValue;
    }

    /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     * 添加指定元素到列表末尾
     * 
     * @param e element to be appended to this list
     * e 參數為要添加到列表的元素
     * @return true (as specified by {@link Collection#add})
     * 返回值為 true（當被指定為集合時）
     */
    public boolean add(E e) {
        // 確保在 ArrayList 實例的 size 基礎上加 1，容量仍然充足，擴充是以 elementData 數組長度的 1.5 倍擴的
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        // 這里一行代碼實現了兩步，一步是 size 加 1，另一步是將 e 添加到 elementData 末尾
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

    /**
     * Inserts the specified element at the specified position in this
     * list. Shifts the element currently at that position (if any) and
     * any subsequent elements to the right (adds one to their indices).
     * 插入指定的值到列表指定的位置。
     * 將當前位置的元素（如果有的話）和任何后續的元素向右移動（將它們的索引加 1）
     *
     * @param index index at which the specified element is to be inserted
     * index 參數為要被插入的指定元素的索引
     * @param element element to be inserted
     * element 參數為要插入的元素
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     * 拋出 IndexOutOfBoundsException 異常
     */
    public void add(int index, E element) {
        // add 方法的邊界檢查
        rangeCheckForAdd(index);
        // 確保在 ArrayList 實例的 size 基礎上加 1，容量仍然充足
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        // 元素向后移動是通過 System.arraycopy 方法實現的
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        // 數組指定位置賦值
        elementData[index] = element;
        // ArrayList 的 size 要加 1
        size++;
    }

    /**
     * Removes the element at the specified position in this list.
     * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
     * indices).
     * 移除列表指定位置的元素，將后續的元素向左移動（將它們的減 1）
     *
     * @param index the index of the element to be removed
     * @return the element that was removed from the list
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     */
    public E remove(int index) {
        // 邊界檢查
        rangeCheck(index);

        // 修改次數加 1
        modCount++;
        // 保存舊值
        E oldValue = elementData(index);

        // 計算要移動的元素個數
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            // 使用 System.arraycopy 方法實現元素向左移動
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        // 一行代碼，兩步操作，一步是將 size 減 1，另一步是將最后一個元素指向 null，讓垃圾回收器清理沒有引用的對象
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
        // 返回舊值
        return oldValue;
    }

    /**
     * Removes the first occurrence of the specified element from this list,
     * if it is present.  If the list does not contain the element, it is
     * unchanged.  More formally, removes the element with the lowest index
     * i such that
     * (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i)))
     * (if such an element exists).  Returns true if this list
     * contained the specified element (or equivalently, if this list
     * changed as a result of the call).
     * 移除列表中第一次出現的指定元素，前提是這個元素值存在。
     * 如果列表不包含這個元素，列表不會改變。
     * 
     *
     * @param o element to be removed from this list, if present
     * @return true if this list contained the specified element
     */
    public boolean remove(Object o) {
        // 如果 o 指向 null，遍歷 elementData 數組，如果找到了指定元素就刪除并返回 true
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
            // 否則，遍歷 elementData 數組，使用 equals 方法判斷相等，如果找到了指定元素就刪除并返回 true
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        // 沒有找到，返回 false
        return false;
    }

    /*
     * Private remove method that skips bounds checking and does not
     * return the value removed.
     * 私有的刪除方法，跳過了邊界檢查并且不返回刪除的值
     */
    private void fastRemove(int index) {
        // 修改次數加 1
        modCount++;
        // 計算要移動的元素的個數
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            // 使用 System.arraycopy 方法實現元素向左移動
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        // 一行代碼，兩步操作，一步是將 size 減 1，另一步是將最后一個元素指向 null，讓垃圾回收器清理沒有引用的對象
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    }

    /**
     * Removes all of the elements from this list.  The list will
     * be empty after this call returns.
     * 移除列表中的所有元素，列表將會在調用返回后置為空
     */
    public void clear() {
        // 修改次數加 1
        modCount++;

        // clear to let GC do its work
        // elementData 數組中的引用都置為 null，讓垃圾回收器清除沒有引用的對象
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;

        size = 0;
    }