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Vector簡介
Vector也是基于數組實作的，是一個動态數組，其容量能自動增長。
Vector是JDK1.0引入了，它的很多實作方法都加入了同步語句，是以是線程安全的（其實也隻是相對安全，有些時候還是要加入同步語句來保證線程的安全），可以用于多線程環境。
Vector沒有絲線Serializable接口，是以它不支援序列化，實作了Cloneable接口，能被克隆，實作了RandomAccess接口，支援快速随機通路。
Vector源碼剖析
Vector的源碼如下（加入了比較詳細的注釋）：
package java.util;
public class Vector<E>
extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
// 儲存Vector中資料的數組
protected Object[] elementData;
// 實際資料的數量
protected int elementCount;
// 容量增長系數
protected int capacityIncrement;
// Vector的序列版本号
private static final long serialVersionUID = -2767605614048989439L;
// Vector構造函數。預設容量是10。
public Vector() {
this(10);
}
// 指定Vector容量大小的構造函數
public Vector(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, 0);
}
// 指定Vector"容量大小"和"增長系數"的構造函數
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
// 建立一個數組，數組容量是initialCapacity
this.elementData = new Object[initialCapacity];
// 設定容量增長系數
this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}
// 指定集合的Vector構造函數。
public Vector(Collection<? extends E> c) {
// 擷取“集合(c)”的數組，并将其指派給elementData
elementData = c.toArray();
// 設定數組長度
elementCount = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount, Object[].class);
}
// 将數組Vector的全部元素都拷貝到數組anArray中
public synchronized void copyInto(Object[] anArray) {
System.arraycopy(elementData, 0, anArray, 0, elementCount);
}
// 将目前容量值設為 =實際元素個數
public synchronized void trimToSize() {
modCount++;
int oldCapacity = elementData.length;
if (elementCount < oldCapacity) {
elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
}
}
// 确認“Vector容量”的幫助函數
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
// 當Vector的容量不足以容納目前的全部元素，增加容量大小。
// 若 容量增量系數>0(即capacityIncrement>0)，則将容量增大當capacityIncrement
// 否則，将容量增大一倍。
if (minCapacity > oldCapacity) {
Object[] oldData = elementData;
int newCapacity = (capacityIncrement > 0) ?
(oldCapacity + capacityIncrement) : (oldCapacity * 2);
if (newCapacity < minCapacity) {
newCapacity = minCapacity;
}
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
}
// 确定Vector的容量。
public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {
// 将Vector的改變統計數+1
modCount++;
ensureCapacityHelper(minCapacity);
}
// 設定容量值為 newSize
public synchronized void setSize(int newSize) {
modCount++;
if (newSize > elementCount) {
// 若 "newSize 大于 Vector容量"，則調整Vector的大小。
ensureCapacityHelper(newSize);
} else {
// 若 "newSize 小于/等于 Vector容量"，則将newSize位置開始的元素都設定為null
for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
elementData[i] = null;
}
}
elementCount = newSize;
}
// 傳回“Vector的總的容量”
public synchronized int capacity() {
return elementData.length;
}
// 傳回“Vector的實際大小”，即Vector中元素個數
public synchronized int size() {
return elementCount;
}
// 判斷Vector是否為空
public synchronized boolean isEmpty() {
return elementCount == 0;
}
// 傳回“Vector中全部元素對應的Enumeration”
public Enumeration<E> elements() {
// 通過匿名類實作Enumeration
return new Enumeration<E>() {
int count = 0;
// 是否存在下一個元素
public boolean hasMoreElements() {
return count < elementCount;
}
// 擷取下一個元素
public E nextElement() {
synchronized (Vector.this) {
if (count < elementCount) {
return (E)elementData[count++];
}
}
throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration");
}
};
}
// 傳回Vector中是否包含對象(o)
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o, 0) >= 0;
}
// 從index位置開始向後查找元素(o)。
// 若找到，則傳回元素的索引值；否則，傳回-1
public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
if (o == null) {
// 若查找元素為null，則正向找出null元素，并傳回它對應的序号
for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
// 若查找元素不為null，則正向找出該元素，并傳回它對應的序号
for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
// 查找并傳回元素(o)在Vector中的索引值
public int indexOf(Object o) {
return indexOf(o, 0);
}
// 從後向前查找元素(o)。并傳回元素的索引
public synchronized int lastIndexOf(Object o) {
return lastIndexOf(o, elementCount-1);
}
// 從後向前查找元素(o)。開始位置是從前向後的第index個數；
// 若找到，則傳回元素的“索引值”；否則，傳回-1。
public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {
if (index >= elementCount)
throw new IndexOutOfBoundsException(index + " >= "+ elementCount);
if (o == null) {
// 若查找元素為null，則反向找出null元素，并傳回它對應的序号
for (int i = index; i >= 0; i--)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
// 若查找元素不為null，則反向找出該元素，并傳回它對應的序号
for (int i = index; i >= 0; i--)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
// 傳回Vector中index位置的元素。
// 若index月結，則抛出異常
public synchronized E elementAt(int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
}
return (E)elementData[index];
}
// 擷取Vector中的第一個元素。
// 若失敗，則抛出異常！
public synchronized E firstElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return (E)elementData[0];
}
// 擷取Vector中的最後一個元素。
// 若失敗，則抛出異常！
public synchronized E lastElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return (E)elementData[elementCount - 1];
}
// 設定index位置的元素值為obj
public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
elementCount);
}
elementData[index] = obj;
}
// 删除index位置的元素
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 */
}
// 在index位置處插入元素(obj)
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“元素obj”添加到Vector末尾
public synchronized void addElement(E obj) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = obj;
}
// 在Vector中查找并删除元素obj。
// 成功的話，傳回true；否則，傳回false。
public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
modCount++;
int i = indexOf(obj);
if (i >= 0) {
removeElementAt(i);
return true;
}
return false;
}
// 删除Vector中的全部元素
public synchronized void removeAllElements() {
modCount++;
// 将Vector中的全部元素設為null
for (int i = 0; i < elementCount; i++)
elementData[i] = null;
elementCount = 0;
}
// 克隆函數
public synchronized Object clone() {
try {
Vector<E> v = (Vector<E>) super.clone();
// 将目前Vector的全部元素拷貝到v中
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();
}
}
// 傳回Object數組
public synchronized Object[] toArray() {
return Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
}
// 傳回Vector的模闆數組。所謂模闆數組，即可以将T設為任意的資料類型
public synchronized <T> T[] toArray(T[] a) {
// 若數組a的大小 < Vector的元素個數；
// 則建立一個T[]數組，數組大小是“Vector的元素個數”，并将“Vector”全部拷貝到新數組中
if (a.length < elementCount)
return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, elementCount, a.getClass());
// 若數組a的大小 >= Vector的元素個數；
// 則将Vector的全部元素都拷貝到數組a中。
System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, elementCount);
if (a.length > elementCount)
a[elementCount] = null;
return a;
}
// 擷取index位置的元素
public synchronized E get(int index) {
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
return (E)elementData[index];
}
// 設定index位置的值為element。并傳回index位置的原始值
public synchronized E set(int index, E element) {
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
Object oldValue = elementData[index];
elementData[index] = element;
return (E)oldValue;
}
// 将“元素e”添加到Vector最後。
public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
return true;
}
// 删除Vector中的元素o
public boolean remove(Object o) {
return removeElement(o);
}
// 在index位置添加元素element
public void add(int index, E element) {
insertElementAt(element, index);
}
// 删除index位置的元素，并傳回index位置的原始值
public synchronized E remove(int index) {
modCount++;
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
Object 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 (E)oldValue;
}
// 清空Vector
public void clear() {
removeAllElements();
}
// 傳回Vector是否包含集合c
public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) {
return super.containsAll(c);
}
// 将集合c添加到Vector中
public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
modCount++;
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityHelper(elementCount + numNew);
// 将集合c的全部元素拷貝到數組elementData中
System.arraycopy(a, 0, elementData, elementCount, numNew);
elementCount += numNew;
return numNew != 0;
}
// 删除集合c的全部元素
public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c) {
return super.removeAll(c);
}
// 删除“非集合c中的元素”
public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c) {
return super.retainAll(c);
}
// 從index位置開始，将集合c添加到Vector中
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;
}
// 傳回兩個對象是否相等
public synchronized boolean equals(Object o) {
return super.equals(o);
}
// 計算哈希值
public synchronized int hashCode() {
return super.hashCode();
}
// 調用父類的toString()
public synchronized String toString() {
return super.toString();
}
// 擷取Vector中fromIndex(包括)到toIndex(不包括)的子集
public synchronized List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return Collections.synchronizedList(super.subList(fromIndex, toIndex), this);
}
// 删除Vector中fromIndex到toIndex的元素
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;
}
// java.io.Serializable的寫入函數
private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException {
s.defaultWriteObject();
}
}
幾點總結
Vector的源碼實作總體與ArrayList類似，關于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預設值10，僅包含容量的構造方法則将容量增長量（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、注意擴充容量的方法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定足夠的容量。當容量不足以容納目前的元素個數時，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，就設定新的容量為就容量加上容量增長量，如果為0，就設定新的容量為舊的容量的2倍，如果設定後的新容量還不夠，則直接新容量設定為傳入的參數（也就是所需的容量），而後同樣用Arrays.copyof()方法将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，源碼都将該元素的值分為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實作大同小異，Vector現在已經基本不再使用。
![Java小案例——随機數猜測随機數猜測[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)