Java集合·04·Vector详解

一、概念

矢量队列，继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable这些接口。

实现了List；所以，它是一个列表，支持相关的添加、删除、修改、遍历等功能。

实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能。

二、特点

• 线程安全
• 可以动态扩容／缩容

三、数据结构

包含了3个成员变量：elementData , elementCount， capacityIncrement

• elementData 是"Object[]类型的数组"，它保存了添加到Vector中的元素。
• elementCount 是动态数组的实际大小。
• capacityIncrement 是动态数组的增长系数。

注意：

capacity(): int

size(): int

这两个方法并不相同，capacity表示当前Vector可用容量，size表示当前Vector中elements的数量，capacity >= size

四、实现要点

1. 实现方式上和ArrayList的异同点

相同点：

实现原理和ArrayList一样，使用数组Object[]来保存对象，通过size来明确当前的对象（element）数目。

不同点：

部分方法加了同步锁synchronised

可以setSize(int): void，扩容部分设置为null，缩容将多余部分抛弃

2. 扩容与缩容原理

扩容ensureCapacity，每次尝试增加capacityIncrement容量，capacityIncrement为0时直接扩充为2倍，依然不够时直接设置成需要的大小。

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);
    }

缩容trimToSize，提供外部调用

public synchronized void trimToSize() {
        modCount++;
        int oldCapacity = elementData.length;
        if (elementCount < oldCapacity) {
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
        }
    }

3. 线程安全实现原理

分为三点：

• public方法添加同步锁synchronized
• subList返回的List使用Collections.synchronizedList生成，保证依然是线程安全的
• 自定义Iterator，方法中添加同步锁synchronized

4. Enumeration

官方概念：

An object that implements the Enumeration interface generates a series of elements, one at a time. Successive calls to the nextElement method return successive elements of the series.

使用方式：

for (Enumeration E; e = v.elements(); e.hasMoreElements();){
        System.out.println(e.nextElement());
}

评价：

推荐优先使用Iterator，因为Iterator支持更多操作比如remove()，名称也更加简洁

Vector中Enumeration实现原理

返回一个Enumeration对象，其中保存当前指向的index，当获取元素时，通过index获取元素

    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");
            }
        };
    }