1. Vector的简介 JDK1.7.0_79版本

Vector 类可以实现可增长的对象数组。与数组一样,它包含可以使用整数索引进行访问的组件。但是,Vector 的大小可以根据需要增大或缩小,以适应创建 Vector 后进行添加或移除项的操作。Vector 是同步的,可用于多线程。

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

  • Vector 实现Serializable接口,支持序列化。

2.Vector的继承关系

Vector API

java.lang.Object
继承者 java.util.AbstractCollection<E>
继承者 java.util.AbstractList<E>
继承者 java.util.Vector<E>
所有已实现的接口:
Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, List<E>, RandomAccess
直接已知子类:
Stack

3.Vector的API

注意方法有synchronized 修饰的,实现同步!

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()

4.Vector源码分析

public class Vector<E>
extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
/**
* 存储向量组件的数组缓冲区。
*/
protected Object[] elementData; /**
* Vector 对象中的有效组件数。
*/
protected int elementCount; /**
* 向量的大小大于其容量时,容量自动增加的量。
* 即 容量增长系数
* @serial
*/
protected int capacityIncrement; /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -2767605614048989439L; /**
* Constructs an empty vector with the specified initial capacity and
* capacity increment.
*
* 使用指定的初始容量和容量增量构造一个空的向量。
* 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);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
this.capacityIncrement = capacityIncrement;
} /**
* Constructs an empty vector with the specified initial capacity and
* with its capacity increment equal to zero.
*
* 使用指定的初始容量和等于零的容量增量构造一个空向量。 */
public Vector(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, 0);
} /**
* Constructs an empty vector so that its internal data array
* has size {@code 10} and its standard capacity increment is
* zero.
* 构造一个空向量,使其内部数据数组的大小为 10,其标准容量增量为零。
*/
public Vector() {
this(10);
} /**
* Constructs a vector containing the elements of the specified
* collection, in the order they are returned by the collection's
* iterator.
*
* 构造一个包含指定 collection 中的元素的向量,
* 这些元素按其 collection 的迭代器返回元素的顺序排列。
*
*/
public Vector(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
elementCount = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount, Object[].class);
} /**
* Copies the components of this vector into the specified array.
* The item at index {@code k} in this vector is copied into
* component {@code k} of {@code anArray}.
* 将此向量的组件复制到指定的数组中。此向量中索引 k 处的项将复制到 anArray 的组件 k 中。
* 将数组Vector的全部元素都拷贝到数组anArray中
*/
public synchronized void copyInto(Object[] anArray) {
System.arraycopy(elementData, 0, anArray, 0, elementCount);
} /**
* 将当前容量值设为 = 实际元素个数
* 对此向量的容量进行微调,使其等于向量的当前大小。
*/
public synchronized void trimToSize() {
modCount++; //Vector的改变统计数+1
int oldCapacity = elementData.length;
if (elementCount < oldCapacity) {
elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
}
} /**
* 增加此向量的容量(如有必要),以确保其至少能够保存最小容量参数指定的组件数。
*
* @param minCapacity the desired minimum capacity
* minCapacity 所需的最小容量
*/
public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity > 0) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(minCapacity);//确认“Vector容量”的帮助函数
}
} /**
* 这实现了ensureCapacity的不同步语义。
* 此类中的同步方法可以在内部调用此方法以确保容量,而不会导致额外同步的成本。
*
*/
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
} /**
*最大值 -8 ,防止OutOfMemoryError
*/
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; //Vector容量是否增加。
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);
}
//hugeCapacity 巨大容量 最大容量 Integer.MAX_VALUE
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
} /**
* Sets the size of this vector. If the new size is greater than the
* current size, new {@code null} items are added to the end of
* the vector. If the new size is less than the current size, all
* components at index {@code newSize} and greater are discarded.
* 设置此向量的大小。如果新大小大于当前大小,则会在向量的末尾添加相应数量的 null 项。
* 如果新大小小于当前大小,则丢弃索引 newSize 处及其之后的所有项。
* @param newSize the new size of this vector
* @throws ArrayIndexOutOfBoundsException if the new size is negative 负数的话,抛出异常
*/
public synchronized void setSize(int newSize) {
modCount++;
if (newSize > elementCount) {
ensureCapacityHelper(newSize);
} else {
for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
elementData[i] = null;
}
}
elementCount = newSize;
} /**
* 返回此向量的当前容量。 若新初始化
* Vector<String> v = new Vector<String>();
* v.capacity 返回为10
* v.size 返回为 0
*/
public synchronized int capacity() {
return elementData.length;
} /**
* Returns the number of components in this vector.
* 返回此向量中的组件数。 Vector中数组的元素大小!
* @return the number of components in this vector
*/
public synchronized int size() {
return elementCount;
} /**
* Tests if this vector has no components.
* 测试此向量是否不包含组件(元素)
* 当且仅当此向量没有组件(元素)(也就是说其大小为零)时返回 true;否则返回 false。
*/
public synchronized boolean isEmpty() {
return elementCount == 0;
} /**
* 返回此向量的组件的枚举。返回的 Enumeration 对象将生成此向量中的所有项。
* 生成的第一项为索引 0 处的项,然后是索引 1 处的项,依此类推。
* (1)
* for(Enumeration<String> elements = v.elements();elements.hasMoreElements() ;)
* System.out.printf(elements.nextElement());
* (2)
* while(elements.hasMoreElements())
* System.out.printf(elements.nextElement());
*/
public Enumeration<E> elements() {
return new Enumeration<E>() {
int count = 0; public boolean hasMoreElements() {
return count < elementCount;
} public E nextElement() {
synchronized (Vector.this) {
if (count < elementCount) {
return elementData(count++);
}
}
throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration");
}
};
} /**
* 如果此向量包含指定的元素,则返回 true。
* 更确切地讲,当且仅当此向量至少包含一个满足 (o==null ? e==null : o.equals(e)) 的元素 e 时,
* 返回 true。
*
*/
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o, 0) >= 0;
} /**
* 返回此向量中第一次出现的指定元素的索引,如果此向量不包含该元素,则返回 -1。
* 更确切地讲,返回满足 (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i))) 的最低索引 i;
* 如果没有这样的索引,则返回 -1。
*/
public int indexOf(Object o) {
return indexOf(o, 0);
} /**
* 返回此向量中第一次出现的指定元素的索引,从 index 处正向搜索,
* 如果未找到该元素,则返回 -1。更确切地讲,
* 返回满足 (i >= index && (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i)))) 的最低索引 i;
* 如果没有这样的索引,则返回 -1。
*/
public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
//分为null和不为null
if (o == null) {
for (int i = index ; i < elementCount ; i++)//从index处正向搜索,默认从索引为0处开始
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
} /**
* 返回此向量中最后一次出现的指定元素的索引;如果此向量不包含该元素,则返回 -1。
* 更确切地讲,返回满足 (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i))) 的最高索引 i;
* 如果没有这样的索引,则返回 -1。
*/
public synchronized int lastIndexOf(Object o) {
return lastIndexOf(o, elementCount-1);
} /**
* 返回此向量中最后一次出现的指定元素的索引,从 index 处逆向搜索,如果未找到该元素,则返回 -1。
* 更确切地讲,返回满足 (i <= index && (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i)))) 的最高索引 i;
* 如果没有这样的索引,则返回 -1。
*/
public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {
if (index >= elementCount)
throw new IndexOutOfBoundsException(index + " >= "+ elementCount); if (o == null) {
for (int i = index; i >= 0; i--)//从index处正向搜索,默认从索引为elementCount-1处开始
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = index; i >= 0; i--)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
} /**
* 返回指定索引处的组件。
* 此方法的功能与 get(int) 方法的功能完全相同(后者是 List 接口的一部分)
*/
public synchronized E elementAt(int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
} return elementData(index);//按照下标去查找元素
} /**
* 返回此向量的第一个组件(位于索引 0) 处的项)。
*/
public synchronized E firstElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return elementData(0);
} /**
* 向量的最后一个组件,即索引 size() - 1 处的组件。
*/
public synchronized E lastElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return elementData(elementCount - 1);
} /**
* 将此向量指定 index 处的组件设置为指定的对象。丢弃该位置以前的组件(元素)。
* 索引必须为一个大于等于 0 且小于向量当前大小的值。
*/
public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
elementCount);
}
elementData[index] = obj;
} /**
* 删除指定索引处的组件。此向量中的每个索引大于等于指定 index 的组件都将下移,
* 使其索引值变成比以前小 1 的值。此向量的大小将减 1。
*
* 索引必须为一个大于等于 0 且小于向量当前大小的值。
*/
public synchronized void removeElementAt(int index) {
modCount++;
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
elementCount);
}
else if (index < 0) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
}
int j = elementCount - index - 1;
if (j > 0) {
System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);
}
elementCount--;
elementData[elementCount] = null; /* to let gc do its work 让gc做它的工作*/
} /**
* 将指定对象作为此向量中的组件插入到指定的 index 处。
* 此向量中的每个索引大于等于指定 index 的组件都将向上移位,使其索引值变成比以前大 1 的值
*/
public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
modCount++;
if (index > elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
+ " > " + elementCount);
}
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
elementData[index] = obj;
elementCount++;
} /**
* 将指定的组件添加到此向量的末尾,将其大小增加 1。
* 如果向量的大小比容量大,则增大其容量。
*/
public synchronized void addElement(E obj) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);//判读容量大小,是否需要增容
elementData[elementCount++] = obj; //默认添加
} /**
* 从此向量中移除变量的第一个(索引最小的)匹配项。
* 如果在此向量中找到该对象,那么向量中索引大于等于该对象索引的每个组件都会下移,
* 使其索引值变成比以前小 1 的值
*/
public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
modCount++;
int i = indexOf(obj); //查询obj索引位置
if (i >= 0) {
removeElementAt(i); //移除变量的第一个匹配项
return true;
}
return false;
} /**
* 从此向量中移除全部组件,并将其大小设置为零。
*/
public synchronized void removeAllElements() {
modCount++;
// Let gc do its work
for (int i = 0; i < elementCount; i++)
elementData[i] = null; //全部设置为 null elementCount = 0; // elementCount大小设置为 0
} /**
* 返回向量的一个副本。副本中将包含一个对内部数据数组副本的引用,
* 而非对此 Vector 对象的原始内部数据数组的引用。
*/
public synchronized Object clone() {
try {
@SuppressWarnings("unchecked")
Vector<E> v = (Vector<E>) super.clone();
v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
v.modCount = 0;
return v;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// this shouldn't happen, since we are Cloneable
throw new InternalError();
}
} /**
* Returns an array containing all of the elements in this Vector
* in the correct order.
* 返回一个数组,包含此向量中以恰当顺序存放的所有元素。
* @since 1.2
*/
public synchronized Object[] toArray() {
return Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
} /**
* 返回一个数组,包含此向量中以恰当顺序存放的所有元素;返回数组的运行时类型为指定数组的类型。
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public synchronized <T> T[] toArray(T[] a) {
if (a.length < elementCount)
return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, elementCount, a.getClass()); System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, elementCount); if (a.length > elementCount)
a[elementCount] = null; return a;
} // Positional Access Operations
// 定位访问操作
@SuppressWarnings("unchecked")
E elementData(int index) {
return (E) elementData[index];
} /**
* 返回向量中指定位置的元素。
*/
public synchronized E get(int index) {
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); return elementData(index);
} /**
* 用指定的元素替换此向量中指定位置处的元素。
*/
public synchronized E set(int index, E element) {
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
return oldValue;
} /**
* 将指定元素添加到此向量的末尾。
*/
public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
return true;
} /**
* 移除此向量中指定元素的第一个匹配项,如果向量不包含该元素,则元素保持不变。
* 更确切地讲,移除其索引 i 满足 (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i))) 的元素(如果存在这样的元素)。
*/
public boolean remove(Object o) {
return removeElement(o);
} /**
* 在此向量的指定位置插入指定的元素。将当前位于该位置的元素(如果有)
* 及所有后续元素右移(将其索引加 1)。
*/
public void add(int index, E element) {
insertElementAt(element, index);
} /**
* 移除此向量中指定位置的元素。将所有后续元素左移(将其索引减 1)。
* 返回此向量中移除的元素。
*/
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;
} /**
* 从此向量中移除所有元素。此调用返回后,向量将为空(除非抛出了异常)。
*/
public void clear() {
removeAllElements();
} // Bulk Operations
// 批量操作 /**
* 如果此向量包含指定 Collection 中的所有元素,则返回 true。
*/
public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) {
return super.containsAll(c);
} /**
* 将指定 Collection 中的所有元素添加到此向量的末尾,按照指定 collection 的迭代器所返回的顺序添加这些元素。
*
*/
public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
modCount++;
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityHelper(elementCount + numNew);
System.arraycopy(a, 0, elementData, elementCount, numNew);
elementCount += numNew;
return numNew != 0;
} /**
* 从此向量中移除包含在指定 Collection 中的所有元素。
*/
public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c) {
return super.removeAll(c);
} /**
* 在此向量中仅保留包含在指定 Collection 中的元素。
* 换句话说,从此向量中移除所有未包含在指定 Collection 中的元素。
*/
public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c) {
return super.retainAll(c);
} /**
* 在指定位置将指定 Collection 中的所有元素插入到此向量中。
* 将当前位于该位置的元素(如果有)及所有后续元素右移(增大其索引值)。
*/
public synchronized boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
modCount++;
if (index < 0 || index > elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityHelper(elementCount + numNew); int numMoved = elementCount - index;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
numMoved); System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
elementCount += numNew;
return numNew != 0;
} /**
* 比较指定对象与此向量的相等性。
*/
public synchronized boolean equals(Object o) {
return super.equals(o);
} /**
* 返回此向量的哈希码值。
*/
public synchronized int hashCode() {
return super.hashCode();
} /**
* 返回此向量的字符串表示形式,其中包含每个元素的 String 表示形式。
*/
public synchronized String toString() {
return super.toString();
} /**
* 返回此 List 的部分视图,元素范围为从 fromIndex(包括)到 toIndex(不包括)。
*/
public synchronized List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return Collections.synchronizedList(super.subList(fromIndex, toIndex),
this);
} /**
* 从此 List 中移除其索引位于 fromIndex(包括)与 toIndex(不包括)之间的所有元素
*/
protected synchronized void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
modCount++;
int numMoved = elementCount - toIndex;
System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
numMoved); // Let gc do its work
int newElementCount = elementCount - (toIndex-fromIndex);
while (elementCount != newElementCount)
elementData[--elementCount] = null;
} /**
* 将Vector实例的状态保存到流(即,序列化它)。 此方法执行同步以确保序列化数据的一致性。
*/
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException {
final java.io.ObjectOutputStream.PutField fields = s.putFields();
final Object[] data;
synchronized (this) {
fields.put("capacityIncrement", capacityIncrement);
fields.put("elementCount", elementCount);
data = elementData.clone();
}
fields.put("elementData", data);
s.writeFields();
} /**
* 对列表中的元素返回一个列表迭代器(以正确的顺序),
* 从列表中指定的位置开始。 指定的索引指示由初始调用返回到next的第一个元素。
* 对上一个的初始调用将返回具有指定索引减1的元素。
*
*返回的列表迭代器是fail-fast的。
*
*/
public synchronized ListIterator<E> listIterator(int index) {
if (index < 0 || index > elementCount)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
return new ListItr(index);
} /**
* 返回此列表中的元素(按正确顺序)的列表迭代器。
*
* 返回的列表迭代器是fail-fast的。
*
*/
public synchronized ListIterator<E> listIterator() {
return new ListItr(0); //ListItr extends Itr implements ListIterator<E>
} /**
* 返回此列表中的元素(按正确顺序)的列表迭代器。
*
* 返回的列表迭代器是fail-fast的。
*/
public synchronized Iterator<E> iterator() {
return new Itr(); //class Itr implements Iterator<E>
} /**
* An optimized version of AbstractList.Itr
* 这个下面不在分析,大概实现了要Iterator ,实现具体的一些方法
*/
private class Itr implements Iterator<E> { } }

5.总结

1: 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。

2: 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 大于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。

3: Vector的克隆函数,即是将全部元素克隆到一个数组中。

4: 很多方法都加入了synchronized同步语句,来保证线程安全。

5: 同样在查找给定元素索引值等的方法中,源码都将该元素的值分为null和不为null两种情况处理,Vector中也允许元素为null。

6: 遍历Vector,使用索引的随机访问方式最快,使用迭代器最慢。

7: Vector很多地方都与ArrayList实现大同小异,现在已经基本不再使用。


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