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Vector簡介

Vector也是基於數組實現的，是一個動態數組，其容量能自動增長。

Vector是JDK1.0引入了，它的很多實現方法都加入了同步語句，因此是線程安全的（其實也只是相對安全，有些時候還是要加入同步語句來保證線程的安全），可以用於多線程環境。

Vector沒有絲線Serializable接口，因此它不支持序列化，實現了Cloneable接口，能被克隆，實現了RandomAccess接口，支持快速隨機訪問。

Vector源碼剖析

Vector的源碼如下（加入了比較詳細的註釋）：

1. package java.util;
3. public class Vector<E>
4. extends AbstractList<E>
5. implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
6. {
8. // 保存Vector中數據的數組
9. protected Object[] elementData;
11. // 實際數據的數量
12. protected int elementCount;
14. // 容量增長系數
15. protected int capacityIncrement;
17. // Vector的序列版本號
18. private static final long serialVersionUID = -2767605614048989439L;
20. // Vector構造函數。默認容量是10。
21. public Vector() {
22. this(10);
23. }
25. // 指定Vector容量大小的構造函數
26. public Vector(int initialCapacity) {
27. this(initialCapacity, 0);
28. }
30. // 指定Vector"容量大小"和"增長系數"的構造函數
31. public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
32. super();
33. if (initialCapacity < 0)
34. throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
35. initialCapacity);
36. // 新建一個數組，數組容量是initialCapacity
37. this.elementData = new Object[initialCapacity];
38. // 設置容量增長系數
39. this.capacityIncrement = capacityIncrement;
40. }
42. // 指定集合的Vector構造函數。
43. public Vector(Collection<? extends E> c) {
44. // 獲取“集合(c)”的數組，並將其賦值給elementData
45. elementData = c.toArray();
46. // 設置數組長度
47. elementCount = elementData.length;
48. // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
49. if (elementData.getClass() != Object[].class)
50. elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount, Object[].class);
51. }
53. // 將數組Vector的全部元素都拷貝到數組anArray中
54. public synchronized void copyInto(Object[] anArray) {
55. System.arraycopy(elementData, 0, anArray, 0, elementCount);
56. }
58. // 將當前容量值設為 =實際元素個數
59. public synchronized void trimToSize() {
60. modCount++;
61. int oldCapacity = elementData.length;
62. if (elementCount < oldCapacity) {
63. elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
64. }
65. }
67. // 確認“Vector容量”的幫助函數
68. private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
69. int oldCapacity = elementData.length;
70. // 當Vector的容量不足以容納當前的全部元素，增加容量大小。
71. // 若 容量增量系數>0(即capacityIncrement>0)，則將容量增大當capacityIncrement
72. // 否則，將容量增大一倍。
73. if (minCapacity > oldCapacity) {
74. Object[] oldData = elementData;
75. int newCapacity = (capacityIncrement > 0) ?
76. (oldCapacity + capacityIncrement) : (oldCapacity * 2);
77. if (newCapacity < minCapacity) {
78. newCapacity = minCapacity;
79. }
80. elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
81. }
82. }
84. // 確定Vector的容量。
85. public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {
86. // 將Vector的改變統計數+1
87. modCount++;
88. ensureCapacityHelper(minCapacity);
89. }
91. // 設置容量值為 newSize
92. public synchronized void setSize(int newSize) {
93. modCount++;
94. if (newSize > elementCount) {
95. // 若 "newSize 大於 Vector容量"，則調整Vector的大小。
96. ensureCapacityHelper(newSize);
97. } else {
98. // 若 "newSize 小於/等於 Vector容量"，則將newSize位置開始的元素都設置為null
99. for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
100. elementData[i] = null;
101. }
102. }
103. elementCount = newSize;
104. }
106. // 返回“Vector的總的容量”
107. public synchronized int capacity() {
108. return elementData.length;
109. }
111. // 返回“Vector的實際大小”，即Vector中元素個數
112. public synchronized int size() {
113. return elementCount;
114. }
116. // 判斷Vector是否為空
117. public synchronized boolean isEmpty() {
118. return elementCount == 0;
119. }
121. // 返回“Vector中全部元素對應的Enumeration”
122. public Enumeration<E> elements() {
123. // 通過匿名類實現Enumeration
124. return new Enumeration<E>() {
125. int count = 0;
127. // 是否存在下一個元素
128. public boolean hasMoreElements() {
129. return count < elementCount;
130. }
132. // 獲取下一個元素
133. public E nextElement() {
134. synchronized (Vector.this) {
135. if (count < elementCount) {
136. return (E)elementData[count++];
137. }
138. }
139. throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration");
140. }
141. };
142. }
144. // 返回Vector中是否包含對象(o)
145. public boolean contains(Object o) {
146. return indexOf(o, 0) >= 0;
147. }
150. // 從index位置開始向後查找元素(o)。
151. // 若找到，則返回元素的索引值；否則，返回-1
152. public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
153. if (o == null) {
154. // 若查找元素為null，則正向找出null元素，並返回它對應的序號
155. for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
156. if (elementData[i]==null)
157. return i;
158. } else {
159. // 若查找元素不為null，則正向找出該元素，並返回它對應的序號
160. for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
161. if (o.equals(elementData[i]))
162. return i;
163. }
164. return -1;
165. }
167. // 查找並返回元素(o)在Vector中的索引值
168. public int indexOf(Object o) {
169. return indexOf(o, 0);
170. }
172. // 從後向前查找元素(o)。並返回元素的索引
173. public synchronized int lastIndexOf(Object o) {
174. return lastIndexOf(o, elementCount-1);
175. }
177. // 從後向前查找元素(o)。開始位置是從前向後的第index個數；
178. // 若找到，則返回元素的“索引值”；否則，返回-1。
179. public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {
180. if (index >= elementCount)
181. throw new IndexOutOfBoundsException(index + " >= "+ elementCount);
183. if (o == null) {
184. // 若查找元素為null，則反向找出null元素，並返回它對應的序號
185. for (int i = index; i >= 0; i--)
186. if (elementData[i]==null)
187. return i;
188. } else {
189. // 若查找元素不為null，則反向找出該元素，並返回它對應的序號
190. for (int i = index; i >= 0; i--)
191. if (o.equals(elementData[i]))
192. return i;
193. }
194. return -1;
195. }
197. // 返回Vector中index位置的元素。
198. // 若index月結，則拋出異常
199. public synchronized E elementAt(int index) {
200. if (index >= elementCount) {
201. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
202. }
204. return (E)elementData[index];
205. }
207. // 獲取Vector中的第一個元素。
208. // 若失敗，則拋出異常！
209. public synchronized E firstElement() {
210. if (elementCount == 0) {
211. throw new NoSuchElementException();
212. }
213. return (E)elementData[0];
214. }
216. // 獲取Vector中的最後一個元素。
217. // 若失敗，則拋出異常！
218. public synchronized E lastElement() {
219. if (elementCount == 0) {
220. throw new NoSuchElementException();
221. }
222. return (E)elementData[elementCount - 1];
223. }
225. // 設置index位置的元素值為obj
226. public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {
227. if (index >= elementCount) {
228. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
229. elementCount);
230. }
231. elementData[index] = obj;
232. }
234. // 刪除index位置的元素
235. public synchronized void removeElementAt(int index) {
236. modCount++;
237. if (index >= elementCount) {
238. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
239. elementCount);
240. } else if (index < 0) {
241. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
242. }
244. int j = elementCount - index - 1;
245. if (j > 0) {
246. System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);
247. }
248. elementCount--;
249. elementData[elementCount] = null; /* to let gc do its work */
250. }
252. // 在index位置處插入元素(obj)
253. public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
254. modCount++;
255. if (index > elementCount) {
256. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
257. + " > " + elementCount);
258. }
259. ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
260. System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
261. elementData[index] = obj;
262. elementCount++;
263. }
265. // 將“元素obj”添加到Vector末尾
266. public synchronized void addElement(E obj) {
267. modCount++;
268. ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
269. elementData[elementCount++] = obj;
270. }
272. // 在Vector中查找並刪除元素obj。
273. // 成功的話，返回true；否則，返回false。
274. public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
275. modCount++;
276. int i = indexOf(obj);
277. if (i >= 0) {
278. removeElementAt(i);
279. return true;
280. }
281. return false;
282. }
284. // 刪除Vector中的全部元素
285. public synchronized void removeAllElements() {
286. modCount++;
287. // 將Vector中的全部元素設為null
288. for (int i = 0; i < elementCount; i++)
289. elementData[i] = null;
291. elementCount = 0;
292. }
294. // 克隆函數
295. public synchronized Object clone() {
296. try {
297. Vector<E> v = (Vector<E>) super.clone();
298. // 將當前Vector的全部元素拷貝到v中
299. v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
300. v.modCount = 0;
301. return v;
302. } catch (CloneNotSupportedException e) {
303. // this shouldn‘t happen, since we are Cloneable
304. throw new InternalError();
305. }
306. }
308. // 返回Object數組
309. public synchronized Object[] toArray() {
310. return Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
311. }
313. // 返回Vector的模板數組。所謂模板數組，即可以將T設為任意的數據類型
314. public synchronized <T> T[] toArray(T[] a) {
315. // 若數組a的大小 < Vector的元素個數；
316. // 則新建一個T[]數組，數組大小是“Vector的元素個數”，並將“Vector”全部拷貝到新數組中
317. if (a.length < elementCount)
318. return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, elementCount, a.getClass());
320. // 若數組a的大小 >= Vector的元素個數；
321. // 則將Vector的全部元素都拷貝到數組a中。
322. System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, elementCount);
324. if (a.length > elementCount)
325. a[elementCount] = null;
327. return a;
328. }
330. // 獲取index位置的元素
331. public synchronized E get(int index) {
332. if (index >= elementCount)
333. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
335. return (E)elementData[index];
336. }
338. // 設置index位置的值為element。並返回index位置的原始值
339. public synchronized E set(int index, E element) {
340. if (index >= elementCount)
341. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
343. Object oldValue = elementData[index];
344. elementData[index] = element;
345. return (E)oldValue;
346. }
348. // 將“元素e”添加到Vector最後。
349. public synchronized boolean add(E e) {
350. modCount++;
351. ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
352. elementData[elementCount++] = e;
353. return true;
354. }
356. // 刪除Vector中的元素o
357. public boolean remove(Object o) {
358. return removeElement(o);
359. }
361. // 在index位置添加元素element
362. public void add(int index, E element) {
363. insertElementAt(element, index);
364. }
366. // 刪除index位置的元素，並返回index位置的原始值
367. public synchronized E remove(int index) {
368. modCount++;
369. if (index >= elementCount)
370. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
371. Object oldValue = elementData[index];
373. int numMoved = elementCount - index - 1;
374. if (numMoved > 0)
375. System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
376. numMoved);
377. elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work
379. return (E)oldValue;
380. }
382. // 清空Vector
383. public void clear() {
384. removeAllElements();
385. }
387. // 返回Vector是否包含集合c
388. public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) {
389. return super.containsAll(c);
390. }
392. // 將集合c添加到Vector中
393. public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
394. modCount++;
395. Object[] a = c.toArray();
396. int numNew = a.length;
397. ensureCapacityHelper(elementCount + numNew);
398. // 將集合c的全部元素拷貝到數組elementData中
399. System.arraycopy(a, 0, elementData, elementCount, numNew);
400. elementCount += numNew;
401. return numNew != 0;
402. }
404. // 刪除集合c的全部元素
405. public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c) {
406. return super.removeAll(c);
407. }
409. // 刪除“非集合c中的元素”
410. public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c) {
411. return super.retainAll(c);
412. }
414. // 從index位置開始，將集合c添加到Vector中
415. public synchronized boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
416. modCount++;
417. if (index < 0 || index > elementCount)
418. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
420. Object[] a = c.toArray();
421. int numNew = a.length;
422. ensureCapacityHelper(elementCount + numNew);
424. int numMoved = elementCount - index;
425. if (numMoved > 0)
426. System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew, numMoved);
428. System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
429. elementCount += numNew;
430. return numNew != 0;
431. }
433. // 返回兩個對象是否相等
434. public synchronized boolean equals(Object o) {
435. return super.equals(o);
436. }
438. // 計算哈希值
439. public synchronized int hashCode() {
440. return super.hashCode();
441. }
443. // 調用父類的toString()
444. public synchronized String toString() {
445. return super.toString();
446. }
448. // 獲取Vector中fromIndex(包括)到toIndex(不包括)的子集
449. public synchronized List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
450. return Collections.synchronizedList(super.subList(fromIndex, toIndex), this);
451. }
453. // 刪除Vector中fromIndex到toIndex的元素
454. protected synchronized void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
455. modCount++;
456. int numMoved = elementCount - toIndex;
457. System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
458. numMoved);
460. // Let gc do its work
461. int newElementCount = elementCount - (toIndex-fromIndex);
462. while (elementCount != newElementCount)
463. elementData[--elementCount] = null;
464. }
466. // java.io.Serializable的寫入函數
467. private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
468. throws java.io.IOException {
469. s.defaultWriteObject();
470. }
471. }

幾點總結

Vector的源碼實現總體與ArrayList類似，關於Vector的源碼，給出如下幾點總結：

1、Vector有四個不同的構造方法。無參構造方法的容量為默認值10，僅包含容量的構造方法則將容量增長量（從源碼中可以看出容量增長量的作用，第二點也會對容量增長量詳細說）明置為0。

2、註意擴充容量的方法ensureCapacityHelper。與ArrayList相同，Vector在每次增加元素（可能是1個，也可能是一組）時，都要調用該方法來確保足夠的容量。當容量不足以容納當前的元素個數時，就先看構造方法中傳入的容量增長量參數CapacityIncrement是否為0，如果不為0，就設置新的容量為就容量加上容量增長量，如果為0，就設置新的容量為舊的容量的2倍，如果設置後的新容量還不夠，則直接新容量設置為傳入的參數（也就是所需的容量），而後同樣用Arrays.copyof()方法將元素拷貝到新的數組。

3、很多方法都加入了synchronized同步語句，來保證線程安全。

4、同樣在查找給定元素索引值等的方法中，源碼都將該元素的值分為null和不為null兩種情況處理，Vector中也允許元素為null。 5、其他很多地方都與ArrayList實現大同小異，Vector現在已經基本不再使用。

轉：【Java集合源碼剖析】Vector源碼剖析