Java 集合系列06之 Vector详细介绍(源码解析)和使用示例

概要

学完ArrayList和LinkedList之后，我们接着学习Vector。学习方式还是和之前一样，先对Vector有个整体认识，然后再学习它的源码；最后再通过实例来学会使用它。
第1部分 Vector介绍
第2部分 Vector数据结构
第3部分 Vector源码解析(基于JDK1.6.0_45)
第4部分 Vector遍历方式
第5部分 Vector示例

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第1部分 Vector介绍

Vector简介

Vector 是矢量队列，它是JDK1.0版本添加的类。继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable这些接口。
Vector 继承了AbstractList，实现了List；所以，它是一个队列，支持相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
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。在Vector中，我们即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。
Vector 实现了Cloneable接口，即实现clone()函数。它能被克隆。

和ArrayList不同，Vector中的操作是线程安全的。

 

Vector的构造函数

Vector共有4个构造函数// 默认构造函数Vector()// 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。Vector(int capacity)// capacity是Vector的默认容量大小，capacityIncrement是每次Vector容量增加时的增量值。Vector(int capacity, int capacityIncrement)// 创建一个包含collection的VectorVector(Collection<? extends E> collection)

  

Vector的API

synchronized boolean        add(E object)             void           add(int location, E object)synchronized boolean        addAll(Collection<? extends E> collection)synchronized boolean        addAll(int location, Collection<? extends E> collection)synchronized void           addElement(E object)synchronized int            capacity()             void           clear()synchronized Object         clone()             boolean        contains(Object object)synchronized boolean        containsAll(Collection<?> collection)synchronized void           copyInto(Object[] elements)synchronized E              elementAt(int location)             Enumeration<E> elements()synchronized void           ensureCapacity(int minimumCapacity)synchronized boolean        equals(Object object)synchronized E              firstElement()             E              get(int location)synchronized int            hashCode()synchronized int            indexOf(Object object, int location)             int            indexOf(Object object)synchronized void           insertElementAt(E object, int location)synchronized boolean        isEmpty()synchronized E              lastElement()synchronized int            lastIndexOf(Object object, int location)synchronized int            lastIndexOf(Object object)synchronized E              remove(int location)             boolean        remove(Object object)synchronized boolean        removeAll(Collection<?> collection)synchronized void           removeAllElements()synchronized boolean        removeElement(Object object)synchronized void           removeElementAt(int location)synchronized boolean        retainAll(Collection<?> collection)synchronized E              set(int location, E object)synchronized void           setElementAt(E object, int location)synchronized void           setSize(int length)synchronized int            size()synchronized List<E>        subList(int start, int end)synchronized <T> T[]        toArray(T[] contents)synchronized Object[]       toArray()synchronized String         toString()synchronized void           trimToSize()

 

第2部分 Vector数据结构

Vector的继承关系

java.lang.Object   ↳     java.util.AbstractCollection<E>         ↳     java.util.AbstractList<E>               ↳     java.util.Vector<E>public class Vector<E>    extends AbstractList<E>    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {}

 

Vector与Collection关系如下图：

Vector的数据结构和ArrayList差不多，它包含了3个成员变量：elementData , elementCount， capacityIncrement。

(01) elementData 是"Object[]类型的数组"，它保存了添加到Vector中的元素。elementData是个动态数组，如果初始化Vector时，没指定动态数组的>大小，则使用默认大小10。随着Vector中元素的增加，Vector的容量也会动态增长，capacityIncrement是与容量增长相关的增长系数，具体的增长方式，请参考源码分析中的ensureCapacity()函数。

(02) elementCount 是动态数组的实际大小。

(03) capacityIncrement 是动态数组的增长系数。如果在创建Vector时，指定了capacityIncrement的大小；则，每次当Vector中动态数组容量增加时>，增加的大小都是capacityIncrement。

 

第3部分 Vector源码解析(基于JDK1.6.0_45)

为了更了解Vector的原理，下面对Vector源码代码作出分析。 

 

总结：
(01) Vector实际上是通过一个数组去保存数据的。当我们构造Vecotr时；若使用默认构造函数，则Vector的默认容量大小是10。
(02) 当Vector容量不足以容纳全部元素时，Vector的容量会增加。若容量增加系数 >0，则将容量的值增加“容量增加系数”；否则，将容量大小增加一倍。
(03) Vector的克隆函数，即是将全部元素克隆到一个数组中。

 

第4部分 Vector遍历方式

Vector支持4种遍历方式。建议使用下面的第二种去遍历Vector，因为效率问题。

(01) 第一种，通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。

Integer value = null;int size = vec.size();for (int i=0; i<size; i++) {    value = (Integer)vec.get(i);        }

 

(02) 第二种，随机访问，通过索引值去遍历。
由于Vector实现了RandomAccess接口，它支持通过索引值去随机访问元素。

Integer value = null;int size = vec.size();for (int i=0; i<size; i++) {    value = (Integer)vec.get(i);        }

 

(03) 第三种，另一种for循环。如下：

Integer value = null;for (Integer integ:vec) {    value = integ;}

 

(04) 第四种，Enumeration遍历。如下： 

Integer value = null;Enumeration enu = vec.elements();while (enu.hasMoreElements()) {    value = (Integer)enu.nextElement();}

 

测试这些遍历方式效率的代码如下：

 

运行结果：

iteratorThroughRandomAccess：6 msiteratorThroughIterator：9 msiteratorThroughFor2：8 msiteratorThroughEnumeration：7 ms

总结：遍历Vector，使用索引的随机访问方式最快，使用迭代器最慢。

 

第5部分 Vector示例

下面通过示例学习如何使用Vector

 

运行结果：

vec:[100, 2, 300, 3, 4, 5]vec.indexOf(100):0vec.lastIndexOf(100):0vec.firstElement():100vec.elementAt(2):300vec.lastElement():5size:6capacity:10vec 2 to 4:[2, 300, 3]nextElement():100nextElement():2nextElement():300nextElement():3nextElement():4nextElement():5vec.retain():truevec:[100, 300]str:100str:300vec.isEmpty():true