ArrayList和Vector的区别

Vector和ArrayList这两个集合类的本质并没有太大的不同，它们都实现了List接口，而且底层都是基于Java数组来存储集合元素。

在ArrayList集合类的源代码中可以看到如下一行。

//采用elementData数组来保存集合元素private transient Object[] elementData;

在Vector集合类的源代码中也可看到类似的一行。

//采用elementData数组来保存集合元素protected Object[] elementData;

从上面代码可以看出，ArrayList使用 transient 修饰了 elementData 数组。这保证系统序列化ArrayList对象时不会直接序列号elementData数组，而是通过ArrayList提高的writeObject、readObject方法来实现定制序列化；但对于Vector而言，它没有使用transient修饰elementData数组，而且Vector只提供了一个writeObject方法，并未完全实现定制序列化。

从序列化机制的角度来看，ArrayList的实现比Vector的实现更安全。除此之外，Vector其实就是ArrayList的线程安全版本，ArrayList和Vector绝大部分方法的实现都是相同的，只是Vector的方法增加了 synchronized修饰。

下面先来看ArrayList中的add(int index, E element)方法的源代码

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1. public void add(int index, E element) {  
2.     //如果添加位置大于集合长度或者小于0，抛出异常  
3.     if (index > size || index < 0)  
4.         throw new IndexOutOfBoundsException(  
5.         "Index: "+index+", Size: "+size);  
6.       
7.     //保证ArrayList底层的数组可以保存所有集合元素  
8.     ensureCapacity(size+1);  // Increments modCount!!  
9.     //将elementData数组中index位置之后的所有元素向后移动一位  
10.     //也就是将elementData数组的index位置的元素空出来  
11.     System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,  
12.              size - index);  
13.     //将新元素放入elementData数组的index位置  
14.     elementData[index] = element;  
15.     size++;  
16. }  

再来看Vector中add(int index, E element)方法的源代码，如下所示。

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1. public void add(int index, E element) {  
2.     insertElementAt(element, index);  
3. }  

从上面代码可以看出：Vector的add(int index, E element)方法其实就是insertElementAt(element, index)方法。下面是insertElementAt(element, index) 方法的源代码。

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1. public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {  
2.     //增加集合的修改次数  
3.     modCount++;                                //①  
4.     //如果添加位置大于集合长度，抛出异常  
5.     if (index > elementCount) {  
6.         throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index  
7.                              + " > " + elementCount);  
8.     }  
9.     //保证ArrayList底层的数组可以保存所有集合元素  
10.     ensureCapacityHelper(elementCount + 1);  
11.     //将elementData数组中index位置之后的所有元素向后移动一位  
12.     //也就是将elementData数组的index位置的元素空出来  
13.     System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);  
14.     //将新元素放入elementData数组的index位置  
15.     elementData[index] = obj;  
16.     elementCount++;  
17. }  

将ArrayList中的add(int index, E element)方法和Vector的insertElementAt(E obj, int index)方法进行对比，可以发现Vector的方法只是多了synchronized修饰，而且多了①行代码。这并不代表ArrayList的add(int index, E element)方法就没有这行代码，ArrayList只是将这行代码放在ensureCapacity(size + 1)中完成。

ArrayList中使用size实例变量来保存集合中元素的个数，而Vector中使用elementCount实例变量来保存集合元素的个数。两个变量的作用没有任何区别，只是size变量名更简洁。

下面是ArrayList的ensureCapacity(int minCapacity)方法的源代码

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1. public void ensureCapacity(int minCapacity) {  
2.     //增加ArrayList的修改次数  
3.     modCount++;  
4.     //保存ArrayList底层数组的长度  
5.     int oldCapacity = elementData.length;  
6.     //如果minCapacity大于原数组的长度  
7.     if (minCapacity > oldCapacity) {  
8.         //创建一个新数组变量保存elementData数组  
9.         Object oldData[] = elementData;  
10.         //将新容量扩充为原来的1.5倍  
11.         int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;  
12.         //如果newCapacity依然小于minCapacity,直接将minCapacity赋给newCapacity  
13.             if (newCapacity < minCapacity)  
14.         newCapacity = minCapacity;  
15.             // minCapacity is usually close to size, so this is a win:  
16.         //通过Arrays的copyof复制一个新数组，新数组长度为newCapacity  
17.         elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);  
18.     }  
19. }  

类似地，Vector提供了ensureCapacityHelper(int minCapacity)方法来完成类似地功能，如下所示。

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {//保存Vector底层数组的长度int oldCapacity = elementData.length;//如果minCapacity大于原数组的长度if (minCapacity > oldCapacity) {    //创建一个新数组变量保存elementData数组    Object[] oldData = elementData;    //如果capacityIncrement > 0，则newCapacity等于oldCapacity加capacityIncrement    //否则，将新容量扩充为原来的2倍    int newCapacity = (capacityIncrement > 0) ?(oldCapacity + capacityIncrement) : (oldCapacity * 2);        if (newCapacity < minCapacity) {newCapacity = minCapacity;    }            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}}

将ArrayList中的ensureCapacity(int minCapacity)方法和Vector的ensureCapacityHelper(int minCapacity)方法进行对比，可以发现这两个方法几乎完全相同，只是在扩充底层数组的容量时略有区别而已。ArrayList总是将底层容量扩充为原来的1.5倍，但Vector则多了一个选择：当capacityIncrement实例变量大于0时，扩充后的容量等于原来的容量加上capacityIncrement的值。

Vector的ensureCapacityHelper(int minCapacity)方法在扩充底层数组容量时多一个选择是因为，创建Vector可以传入一个capacityIncrement参数，如下构造器所示。

Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement)

以initialCapacity作为底层数组的初始长度，以capacityIncrement作为数组长度扩充时的增大步长来创建Vector对象。但对于ArrayList而言，它的构造器最多只能指定一个initialCapacity参数。

总结：

• ArrayList和Vector都实现了List接口，底层都是基于Java数组来存储集合元素
• ArrayList使用transient修饰了elementData数组，而Vector则没有
• Vector是ArrayList的线程安全版本
• 容量扩充 ArrayList为0.5倍+1，而Vector若指定了增长系数，则新的容量=”原始容量+增长系数”, 否则增长为原来的1倍