java集合系列——List集合之Vector介绍（四）
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.SerializableVector 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：
Stack3.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 collection)
synchronized boolean addAll(int location, Collection 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 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 subList(int start, int end)
synchronized 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
implements List, 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(Collectionextends 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 v = new Vector();
* 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 elements = v.elements();elements.hasMoreElements() ;)
* System.out.printf(elements.nextElement());
* (2)
* while(elements.hasMoreElements())
* System.out.printf(elements.nextElement());
*/
public Enumeration elements() {
return new Enumeration() {
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 v = (Vector) 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[] 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(Collectionextends 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, Collectionextends 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 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 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 listIterator() {
return new ListItr(0); //ListItr extends Itr implements ListIterator iterator() {
return new Itr(); //class Itr implements Iterator 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。
java集合系列——java集合概述（一）
java集合系列——List集合之ArrayList介绍（二）
java集合系列——List集合之LinkedList介绍（三）
java集合系列——List集合之Vector介绍（四）
java集合系列——List集合之Stack介绍（五）
java集合系列——List集合总结（六）
java集合系列——Map介绍（七）
java集合系列——Map之HashMap介绍（八）
java集合系列——Map之TreeMap介绍（九）
java集合系列——Set之HashSet和TreeSet介绍（十）
如果帅气（美丽）、睿智（聪颖），和我一样简单善良的你看到本篇博文中存在问题，请指出，我虚心接受你让我成长的批评，谢谢阅读！
祝你今天开心愉快！
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