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。

集合包系列三 —— Vector