集合包系列三 —— Vector

本系列文章所描述的所有类或接口都是基于 JDK 1.7的源码,在其它 JDK 的实现方式中可能会有所不同。

一、实现方式

Vector 和 ArrayList 一样,也是基于 Object 数组的方式来实现的。

二、创建 Vector

默认创建一个大小为 10 的 Object 数组,并将 capacityIncrement 设置为 0。此外还提供了三个构造函数:Vector(int initialCapacity)、Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement)、Vector(Collection<? extends E> c)。

    public Vector() {
        this(10);
    }

    public Vector(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0);
    }

    public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
        this.capacityIncrement = capacityIncrement;
    }

三、添加元素 add(E)

Vector 中的 add 方法是加了 synchronized 关键字的,因此此方法是线程安全的。除此之外,它和 ArrayList 基本相同,不同点是当数组大小不够时,其扩展数组的方法有所不同,Vector 的策略为:
  如果 capacityIncrement 大于 0,则将 Object 数组的大小扩大为现有 size 加上 capacityIncrement 的值;如果 capacityIncrement 等于或小于 0,则将 Object 数组的大小扩大为现有 size 的两倍,这种容量的控制策略比 ArrayList 更为可控。

    public synchronized boolean add(E e) {
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
    }

    private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            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);
    }

四、删除元素 remove(E)

除了其调用的 removeElement 方法上有 synchronized 关键字外,和 ArrayList 完全相同。

    public boolean remove(Object o) {
        return removeElement(o);
    }

    public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
        modCount++;
        int i = indexOf(obj);
        if (i >= 0) {
            removeElementAt(i);
            return true;
        }
        return false;
    }

五、获取单个元素 get(int)

此方法同样有 synchronized 关键字,实现和 ArrayList 相同。

    public synchronized E get(int index) {
        if (index >= elementCount)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);

        return elementData(index);
    }

六、遍历元素 iterator()

此方法同样有 synchronized 关键字,实现和 ArrayList 相同。

    public synchronized Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

七、判断对象是否存在:contains(E)

和 ArrayList 唯一不同是 contains 中调用的 indexOf 方法是有 synchronized 关键字的。

    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o, 0) >= 0;
    }

    public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
        if (o == null) {
            for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

根据上面的分析,可以看出,Vector 除了扩大数组时采用的方法和 ArrayList 不同及线程安全外,其它实现完全相同。

八、注意要点

对于 Vector 而言,最要注意的只有一点:
  Vector 是基于 synchronized 实现的线程安全的 ArrayList,但在插入元素时容量扩充的机制和 ArrayList 稍有不同,并可通过传入 capacityIncrement 来控制容量的扩充。

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