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Java基础——Vector源码分析

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本篇文章包含以下内容，请点击左上角+号展开目录

• 什么是Vector
• Vector的成员变量
• Vector的构造方法
• Vector的存储
• Vector的获取
• Vector的删除
• Vector调整数组容量
• Vector的遍历方式
• Vector和ArrayList的区别
• 总结

一、什么是Vector

1. Vector是基于可变数组的List接口的同步实现
2. Vector是有序的
3. Vector允许null键和null值
4. Vector已经不建议使用了

public class Vector<E>    extends AbstractList<E>    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{}

1. Vector实现了List接口、底层使用数组保存所有元素，其操作基本上是对数组的操作
2. Vector继承了AbstractList抽象类，它是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能
3. Vector实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能，RandmoAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的，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
4. Vector实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能被克隆
5. Vector实现了java.io.Serializable接口，意味着ArrayList支持序列化

二、Vector的成员变量

// 保存Vector中数据的数组  protected Object[] elementData;  // 实际数据的数量  protected int elementCount;  // 容量增长系数  protected int capacityIncrement;  // Vector的序列版本号  private static final long serialVersionUID = -2767605614048989439L;  

三、Vector的构造方法

Vector共有4个构造函数

1. Vector()：默认构造函数
2. Vector(int capacity)：capacity是Vector的默认容量大小，当由于增加数据导致容量增加时，每次容量会增加一倍
3. Vector(int capacity, int capacityIncrement)：capacity是Vector的默认容量大小，capacityIncrement是每次Vector容量增加时的增量值
4. Vector(Collection< ? extends E> collection)：创建一个包含collection的Vector

// Vector构造函数。默认容量是10。  public Vector() {      this(10);  }  // 指定Vector容量大小的构造函数  public Vector(int initialCapacity) {      this(initialCapacity, 0);  }  // 指定Vector"容量大小"和"增长系数"的构造函数  public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {      super();      if (initialCapacity < 0)          throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+                                             initialCapacity);      // 新建一个数组，数组容量是initialCapacity      this.elementData = new Object[initialCapacity];      // 设置容量增长系数      this.capacityIncrement = capacityIncrement;  }  // 指定集合的Vector构造函数。  public Vector(Collection<? extends E> c) {      // 获取“集合(c)”的数组，并将其赋值给elementData      elementData = c.toArray();      // 设置数组长度      elementCount = elementData.length;      // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)      if (elementData.getClass() != Object[].class)          elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount, Object[].class);  } 

四、Vector的存储

1、setElementAt(E obj, int index)或add(int index, E element)

更新index位置元素，此方法无返回值

public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {    if (index >= elementCount) {        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +                                                 elementCount);    }    elementData[index] = obj;}//另一种写法public void add(int index, E element) {    insertElementAt(element, index);}

2、set(int index, E element)

更新index位置元素，此方法返回index位置上的旧值

 public synchronized E set(int index, E element) {    if (index >= elementCount)        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);    E oldValue = elementData(index);    elementData[index] = element;    return oldValue;}

3、add(E e)或addElement(E obj)

尾部添加元素

public synchronized boolean add(E e) {    modCount++;    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);    elementData[elementCount++] = e;    return true;}public synchronized void addElement(E obj) {    modCount++;    ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 确保可以插入元素，当到达最大容量，进行扩容    elementData[elementCount++] = obj;}

4、insertElementAt(E obj, int index)

index位置插入元素 o

public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {    modCount++;    if (index > elementCount) { // 越界        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index                                                 + " > " + elementCount);    }    ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 确保可以插入元素    // index - elementCount 之间的元素 后移一位    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);    elementData[index] = obj; // 插入元素    elementCount++; // 元素个数 + 1 }

五、Vector的获取

1、firstElement()

获取第一个元素

public synchronized E firstElement() {    if (elementCount == 0) {        throw new NoSuchElementException();    }    return elementData(0);}

2、lastElement()

获取最后一个元素

public synchronized E lastElement() {    if (elementCount == 0) {        throw new NoSuchElementException();    }    return elementData(elementCount - 1);}

3、elementData(int index)或get(int index)

获取index位置元素，两个方式最大区别于是否抛出异常

@SuppressWarnings("unchecked")E elementData(int index) {    return (E) elementData[index];}//另一种方式public synchronized E get(int index) {    if (index >= elementCount)        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);    return elementData(index);}

六、Vector的删除

1、remove(int index)或removeElementAt(int index)

删除index位置元素，两种方式区别于有无返回值

public synchronized E remove(int index) {    modCount++;    if (index >= elementCount)        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);    E oldValue = elementData(index);    int numMoved = elementCount - index - 1;    if (numMoved > 0)        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,                         numMoved);    elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work    return oldValue;}//另一种方式public synchronized void removeElementAt(int index) {    modCount++;    if (index >= elementCount) { // 越界        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +                                                 elementCount);    }    else if (index < 0) { // 越界        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);    }    int j = elementCount - index - 1; // 需要移动元素个数    if (j > 0) { // elementData数组，从index+1开始复制j个元素，到该数组的index开始位置        System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);    }    elementCount--; // 元素个数-1     elementData[elementCount] = null; // 空，有利于垃圾回收}

2、removeElement(Object obj)或remove(Object o)

删除元素obj

public synchronized boolean removeElement(Object obj) {    modCount++;    int i = indexOf(obj);    if (i >= 0) {        removeElementAt(i);        return true;    }    return false;}//另一种方式public boolean remove(Object o) {    return removeElement(o);}

3、removeAllElements()

删除所有元素

public synchronized void removeAllElements() {    modCount++;    // Let gc do its work    for (int i = 0; i < elementCount; i++)        elementData[i] = null;    elementCount = 0;}

七、Vector调整数组容量

数组扩容有两个方法，其中开发者可以通过一个public的方法ensureCapacity(int minCapacity)来增加Vector的容量，而在存储元素等操作过程中，如果遇到容量不足，会调用priavte方法private void ensureCapacityHelper(int minCapacity)实现，且每次数组容量的增长是其原容量的2倍

public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {    if (minCapacity > 0) {        modCount++;        ensureCapacityHelper(minCapacity);//是否需要增加容量    }}private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {   // overflow-conscious code    if (minCapacity - elementData.length > 0)// true 增加容量        grow(minCapacity);}private void grow(int minCapacity) {    // overflow-conscious code    int oldCapacity = elementData.length;    int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?                                     capacityIncrement : oldCapacity);    if (newCapacity - minCapacity < 0)        newCapacity = minCapacity;    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}private static int hugeCapacity(int minCapacity) {    if (minCapacity < 0) // overflow        throw new OutOfMemoryError();    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?        Integer.MAX_VALUE :        MAX_ARRAY_SIZE;}

八、Vector的遍历方式

1. 通过迭代器遍历，即通过Iterator去遍历
2. 随机访问，通过索引值去遍历
3. Enumeration遍历

九、Vector和ArrayList的区别

Vector ArrayList 同步、线程安全的 异步、线程不安全 需要额外开销来维持同步锁，性能慢 性能快 可以使用Iterator、foreach、Enumeration输出 只能使用Iterator、foreach输出

十、总结

复习一下之前所学的内容和今天所学的内容，用图说话