Vector源碼分析

Collection家族成員關(guān)系圖

在上圖中可以看到焙糟，Vector和ArrayList在繼承關(guān)系中是平輩關(guān)系，可以簡單的理解Vector就是線程安全的ArrayList。本文將從源碼角度分析Vector,如需了解ArrayList或LinkedList可點擊ArrayList與LinkedList源碼分析-從源碼角度分析數(shù)組與鏈表的區(qū)別汽烦。

繼承關(guān)系

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

構(gòu)造函數(shù)

    public Vector() {
        this(10);
    }

無參構(gòu)造調(diào)用int參數(shù)構(gòu)造鸿捧，initialCapacity=10

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

int參數(shù)構(gòu)造會調(diào)用兩個int類型參數(shù)構(gòu)造 initialCapacity = 10 , capacityIncrement = 0

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

當(dāng)initialCapacity沒有指定時屹篓，將實例化一個長度10的Object數(shù)組，這點與ArrayList類似匙奴。

    public Vector(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        elementCount = elementData.length;
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount, Object[].class);
    }

c.toArray()得到Object[]或者泛型數(shù)組堆巧，是Object[]直接賦值,，如果是泛型數(shù)組泼菌，將轉(zhuǎn)為Object[]再賦值谍肤。

add(E e)

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

    private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

    private void grow(int minCapacity) {
        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);
    }

可以看到Vector的add方法和它的同門兄弟ArrayList的add方法的邏輯是一樣的，但是有一些小的差別

1.使用synchronized修飾哗伯，線程安全
2.擴容大小在沒有指定時是原大小的2倍進行擴容荒揣，而ArrayList的擴容大小是加上原大小的>>1，也就是1.5倍進行擴容

add(int index, E element)

    public void add(int index, E element) {
        insertElementAt(element, index);
    }

    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++;
    }

insertElementAt(E obj, int index)使用synchronized修飾,線程安全焊刹，主要邏輯

1.修改次數(shù)++
2.判斷是否需要擴容系任，需要則擴容
3.index后的元素通過copy到一個新的數(shù)組整體后移1位
4.對index索引進行賦值
5.元素數(shù)量++

重點分析下copy數(shù)組然后右移的邏輯
System.arraycopy()方法是一個原生的靜態(tài)方法，用于從源數(shù)組拷貝元素到目標(biāo)數(shù)組中
System.arraycopy() 方法如下:

public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest, int destPos,
int length);

src: 源數(shù)組 .
srcPos: 源數(shù)組中開始拷貝的索引值
dest: 目標(biāo)數(shù)組
destPos: 拷貝到目標(biāo)數(shù)組開始的索引值
length: 拷貝元素的個數(shù)
add(int index, E element)就是將index后面的數(shù)組copy了一份虐块，并將index后的索引值加1俩滥，然后將數(shù)組index索引賦值。

remove(int index)

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; 

        return oldValue;
    }

1.synchronized關(guān)鍵字修飾贺奠，線程安全
2.numMoved表示要左移的元素霜旧，是否是大于0，大于0則將index后的元素左移一個位置儡率，并將最后一個索引的最后一個元素置空挂据。如果等于0以清，說明是index最后一個元素的索引，不需要左移棱貌，直接將最后一個索引置空玖媚。

remove(Object o)

    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;
    }

    public int indexOf(Object o) {
        return indexOf(o, 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;
    }

remove(Object o)比remove(int index)多了遍歷對比元素獲取索引的步驟，其他一樣婚脱。

總結(jié)

1.Vector和ArrayList的底層實現(xiàn)都是Object[]
2.Vector線程安全今魔，ArrayList非線程安全
3.Vector默認(rèn)2倍大小擴容，ArrayList1.5倍大小進行擴容