Vector源码剖析

原文地址:http://blog.youkuaiyun.com/ns_code/article/details/35793865
Vector简介
Vector也是基于数组实现的,是一个动态数组,其容量能自动增长。

Vector是JDK1.0引入了,它的很多实现方法都加入了同步语句,因此是线程安全的(其实也只是相对安全,有些时候还是要加入同步语句来保证线程的安全),可以用于多线程环境。

Vector没有丝线Serializable接口,因此它不支持序列化,实现了Cloneable接口,能被克隆,实现了RandomAccess接口,支持快速随机访问。

Vector源码剖析
Vector的源码如下(加入了比较详细的注释):

[java] view plain copy
package java.util;

public class Vector
extends AbstractList
implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{

// 保存Vector中数据的数组    
protected Object[] elementData;    

// 实际数据的数量    
protected int elementCount;    

// 容量增长系数    
protected int capacityIncrement;    

// Vector的序列版本号    
private static final long serialVersionUID = -2767605614048989439L;    

// Vector构造函数。默认容量是10。    
public Vector() {    
    this(10);    
}    

// 指定Vector容量大小的构造函数    
public Vector(int initialCapacity) {    
    this(initialCapacity, 0);    
}    

// 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);    
    // 新建一个数组,数组容量是initialCapacity    
    this.elementData = new Object[initialCapacity];    
    // 设置容量增长系数    
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;    
}    

// 指定集合的Vector构造函数。    
public Vector(Collection<? extends E> c) {    
    // 获取“集合(c)”的数组,并将其赋值给elementData    
    elementData = c.toArray();    
    // 设置数组长度    
    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    
public synchronized void trimToSize() {    
    modCount++;    
    int oldCapacity = elementData.length;    
    if (elementCount < oldCapacity) {    
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);    
    }    
}    

// 确认“Vector容量”的帮助函数    
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {    
    int oldCapacity = elementData.length;    
    // 当Vector的容量不足以容纳当前的全部元素,增加容量大小。    
    // 若 容量增量系数>0(即capacityIncrement>0),则将容量增大当capacityIncrement    
    // 否则,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的改变统计数+1    
    modCount++;    
    ensureCapacityHelper(minCapacity);    
}    

// 设置容量值为 newSize    
public synchronized void setSize(int newSize) {    
    modCount++;    
    if (newSize > elementCount) {    
        // 若 "newSize 大于 Vector容量",则调整Vector的大小。    
        ensureCapacityHelper(newSize);    
    } else {    
        // 若 "newSize 小于/等于 Vector容量",则将newSize位置开始的元素都设置为null    
        for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {    
            elementData[i] = null;    
        }    
    }    
    elementCount = newSize;    
}    

// 返回“Vector的总的容量”    
public synchronized int capacity() {    
    return elementData.length;    
}    

// 返回“Vector的实际大小”,即Vector中元素个数    
public synchronized int size() {    
    return elementCount;    
}    

// 判断Vector是否为空    
public synchronized boolean isEmpty() {    
    return elementCount == 0;    
}    

// 返回“Vector中全部元素对应的Enumeration”    
public Enumeration<E> elements() {    
    // 通过匿名类实现Enumeration    
    return new Enumeration<E>() {    
        int count = 0;    

        // 是否存在下一个元素    
        public boolean hasMoreElements() {    
            return count < elementCount;    
        }    

        // 获取下一个元素    
        public E nextElement() {    
            synchronized (Vector.this) {    
                if (count < elementCount) {    
                    return (E)elementData[count++];    
                }    
            }    
            throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration");    
        }    
    };    
}    

// 返回Vector中是否包含对象(o)    
public boolean contains(Object o) {    
    return indexOf(o, 0) >= 0;    
}    


// 从index位置开始向后查找元素(o)。    
// 若找到,则返回元素的索引值;否则,返回-1    
public synchronized int indexOf(Object o, int index) {    
    if (o == null) {    
        // 若查找元素为null,则正向找出null元素,并返回它对应的序号    
        for (int i = index ; i < elementCount ; i++)    
        if (elementData[i]==null)    
            return i;    
    } else {    
        // 若查找元素不为null,则正向找出该元素,并返回它对应的序号    
        for (int i = index ; i < elementCount ; i++)    
        if (o.equals(elementData[i]))    
            return i;    
    }    
    return -1;    
}    

// 查找并返回元素(o)在Vector中的索引值    
public int indexOf(Object o) {    
    return indexOf(o, 0);    
}    

// 从后向前查找元素(o)。并返回元素的索引    
public synchronized int lastIndexOf(Object o) {    
    return lastIndexOf(o, elementCount-1);    
}    

// 从后向前查找元素(o)。开始位置是从前向后的第index个数;    
// 若找到,则返回元素的“索引值”;否则,返回-1。    
public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {    
    if (index >= elementCount)    
        throw new IndexOutOfBoundsException(index + " >= "+ elementCount);    

    if (o == null) {    
        // 若查找元素为null,则反向找出null元素,并返回它对应的序号    
        for (int i = index; i >= 0; i--)    
        if (elementData[i]==null)    
            return i;    
    } else {    
        // 若查找元素不为null,则反向找出该元素,并返回它对应的序号    
        for (int i = index; i >= 0; i--)    
        if (o.equals(elementData[i]))    
            return i;    
    }    
    return -1;    
}    

// 返回Vector中index位置的元素。    
// 若index月结,则抛出异常    
public synchronized E elementAt(int index) {    
    if (index >= elementCount) {    
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);    
    }    

    return (E)elementData[index];    
}    

// 获取Vector中的第一个元素。    
// 若失败,则抛出异常!    
public synchronized E firstElement() {    
    if (elementCount == 0) {    
        throw new NoSuchElementException();    
    }    
    return (E)elementData[0];    
}    

// 获取Vector中的最后一个元素。    
// 若失败,则抛出异常!    
public synchronized E lastElement() {    
    if (elementCount == 0) {    
        throw new NoSuchElementException();    
    }    
    return (E)elementData[elementCount - 1];    
}    

// 设置index位置的元素值为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位置处插入元素(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。    
// 成功的话,返回true;否则,返回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中的全部元素设为null    
    for (int i = 0; i < elementCount; i++)    
        elementData[i] = null;    

    elementCount = 0;    
}    

// 克隆函数    
public synchronized Object clone() {    
    try {    
        Vector<E> v = (Vector<E>) super.clone();    
        // 将当前Vector的全部元素拷贝到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();    
    }    
}    

// 返回Object数组    
public synchronized Object[] toArray() {    
    return Arrays.copyOf(elementData, elementCount);    
}    

// 返回Vector的模板数组。所谓模板数组,即可以将T设为任意的数据类型    
public synchronized <T> T[] toArray(T[] a) {    
    // 若数组a的大小 < Vector的元素个数;    
    // 则新建一个T[]数组,数组大小是“Vector的元素个数”,并将“Vector”全部拷贝到新数组中    
    if (a.length < elementCount)    
        return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, elementCount, a.getClass());    

    // 若数组a的大小 >= Vector的元素个数;    
    // 则将Vector的全部元素都拷贝到数组a中。    
System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, elementCount);    

    if (a.length > elementCount)    
        a[elementCount] = null;    

    return a;    
}    

// 获取index位置的元素    
public synchronized E get(int index) {    
    if (index >= elementCount)    
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);    

    return (E)elementData[index];    
}    

// 设置index位置的值为element。并返回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最后。    
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,并返回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();    
}    

// 返回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的全部元素拷贝到数组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);    
}    

// 从index位置开始,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;    
}    

// 返回两个对象是否相等    
public synchronized boolean equals(Object o) {    
    return super.equals(o);    
}    

// 计算哈希值    
public synchronized int hashCode() {    
    return super.hashCode();    
}    

// 调用父类的toString()    
public synchronized String toString() {    
    return super.toString();    
}    

// 获取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的写入函数    
private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)    
    throws java.io.IOException {    
    s.defaultWriteObject();    
}    

}
几点总结
Vector的源码实现总体与ArrayList类似,关于Vector的源码,给出如下几点总结:

1、Vector有四个不同的构造方法。无参构造方法的容量为默认值10,仅包含容量的构造方法则将容量增长量(从源码中可以看出容量增长量的作用,第二点也会对容量增长量详细说)明置为0。

2、注意扩充容量的方法ensureCapacityHelper。与ArrayList相同,Vector在每次增加元素(可能是1个,也可能是一组)时,都要调用该方法来确保足够的容量。当容量不足以容纳当前的元素个数时,就先看构造方法中传入的容量增长量参数CapacityIncrement是否为0,如果不为0,就设置新的容量为就容量加上容量增长量,如果为0,就设置新的容量为旧的容量的2倍,如果设置后的新容量还不够,则直接新容量设置为传入的参数(也就是所需的容量),而后同样用Arrays.copyof()方法将元素拷贝到新的数组。

3、很多方法都加入了synchronized同步语句,来保证线程安全。

4、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。
5、其他很多地方都与ArrayList实现大同小异,Vector现在已经基本不再使用。 
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值