JDK1.8源码(五)——java.util.Vector类
一、概述
1、介绍
Java里古老的容器,JDK1.0版本添加的类,矢量队列,线程安全的,使用关键字synchronized,保证方法同步。
底层维护一个 Object 数组,初始长度为10,默认情况扩容为原来数组的 2 倍。也可以指定扩容步长。其他的和 ArrayList 没有太大区别。
扩容原理:
2、API的使用
synchronized boolean add(E object)
void add(int location, E object)
synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> collection)
synchronized boolean addAll(int location, Collection<? extends E> 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<E> 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<E> subList(int start, int end)
synchronized <T> T[] toArray(T[] contents)
synchronized Object[] toArray()
synchronized String toString()
synchronized void trimToSize()
3、四种遍历方式
①迭代器
public class Main { public static void main(String[] args) { Vector<Integer> vector = new Vector<>(); vector.add(1); vector.add(3); vector.add(2); final Iterator<Integer> iterator = vector.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.next()); } } }
②随机访问
由于Vector实现了RandomAccess接口,它支持通过索引值去随机访问元素。
public class Main { public static void main(String[] args) { Vector<Integer> vector = new Vector<>(); vector.add(1); vector.add(3); vector.add(2); for (int i = 0; i < vector.size(); i++) { System.out.println(vector.get(i)); } } }
③增强for循环
public class Main { public static void main(String[] args) { Vector<Integer> vector = new Vector<>(); vector.add(1); vector.add(3); vector.add(2); for (Integer integer : vector) { System.out.println(integer); } } }
④Enumeration遍历
枚举,这也是Vector特有的遍历方式。
public class Main { public static void main(String[] args) { Vector<Integer> vector = new Vector<>(); vector.add(1); vector.add(3); vector.add(2); final Enumeration<Integer> elements = vector.elements(); while (elements.hasMoreElements()) { System.out.println(elements.nextElement()); } } }
二、类源码
1、类声明
源码示例:
* @author Lee Boynton * @author Jonathan Payne * @see Collection * @see LinkedList * @since JDK1.0 */ public class Vector<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {}
实现了 RandmoAccess 接口,为List提供快速随机访问功能。
实现了 Cloneable 接口,复写clone()函数,表示它能被克隆。
实现了 Serializable 接口,标识该类可序列化。
2、类属性
源码示例:读一下源码中的英文注释。
// 动态数组.默认初始化大小为 10 protected Object[] elementData; // 动态数组的实际大小.集合中实际元素的个数 protected int elementCount; // 扩容步长.默认为0.若指定了,则按指定长度扩容 protected int capacityIncrement; // 可序列化的UID号 private static final long serialVersionUID = -2767605614048989439L;
3、类构造器
源码示例:
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]; // 设置扩容步长 this.capacityIncrement = capacityIncrement; } // 默认的扩容步长为 0 public Vector(int initialCapacity) { this(initialCapacity, 0); } // 默认构造器初始大小为 10 public Vector() { this(10); } public Vector(Collection<? extends E> c) { 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); }
4、add()方法
源码示例:扩容原理
// 方法是同步的 public synchronized boolean add(E e) { // 记录修改次数+1 modCount++; // 判断是否需要扩容 ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 将新增的元素 e 放到elementData数组中 elementData[elementCount++] = e; return true; } private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) { // overflow-conscious code // 表示需要扩容 if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; // 体现出扩容步长.若没设置,则扩容为 两倍 int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 通过数组拷贝的方式将原数组的元素拷贝到新的容量中 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }
5、addElement()方法
源码示例:
// 与add()方法相同 public synchronized void addElement(E obj) { modCount++; ensureCapacityHelper(elementCount + 1); elementData[elementCount++] = obj; }
6、get()方法
源码示例:
public synchronized E get(int index) { if (index >= elementCount) throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); // 通过数组下标获取元素 return elementData(index); }
7、insertElementAt()方法
源码示例:在指定位置插入元素
// 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); } // 判断是否需要扩容 ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 将数组拷贝 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index); // 将元素插入到index的位置 elementData[index] = obj; elementCount++; }
8、其他方法
源码示例:
// 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) { // 将数组的元素全部拷贝到实际容量大小的数组中去 elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount); } } // 确定Vector的容量。 public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity > 0) { modCount++; ensureCapacityHelper(minCapacity); } } // 设置容量值为 newSize public synchronized void setSize(int newSize) { modCount++; if (newSize > elementCount) { // 调整Vector的大小 ensureCapacityHelper(newSize); } else { // 将从 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总容量大小 public synchronized int capacity() { return elementData.length; } // 返回Vector中实际元素个数 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() { 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 elementData(count++); } } throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration"); } }; } // 是否包含对象(o) public boolean contains(Object o) { return indexOf(o, 0) >= 0; } // 从 0 开始搜索 o public int indexOf(Object o) { return indexOf(o, 0); } // 从 index 开始搜索 o public synchronized int indexOf(Object o, int index) { if (o == null) { // 搜索 o == null 的情况 for (int i = index ; i < elementCount ; i++) if (elementData[i]==null) return i; } else { // 若 o!=null 搜索 o 返回对应的索引 for (int i = index ; i < elementCount ; i++) if (o.equals(elementData[i])) return i; } // 找不到,返回 -1 return -1; } // 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; 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; } // 找不到,返回 -1 return -1; } // 返回index位置的元素。 public synchronized E elementAt(int index) { // index越界.抛出异常 if (index >= elementCount) { throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount); } return elementData(index); } // 获取第一个元素。 public synchronized E firstElement() { if (elementCount == 0) { throw new NoSuchElementException(); } return elementData(0); } // 获取最后一个元素。 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Vector中查找并删除元素obj。 public synchronized boolean removeElement(Object obj) { modCount++; // 找到 obj int i = indexOf(obj); if (i >= 0) { // 存在,移除,返回true removeElementAt(i); return true; } // 失败,返回false return false; } // 删除Vector中的全部元素 public synchronized void removeAllElements() { modCount++; // Let gc do its work // 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 { @SuppressWarnings("unchecked") 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(e); } } // 返回将vector转化为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; } // 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; } // 删除Vector中的元素o public boolean remove(Object o) { return removeElement(o); } // 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); // 找到元素 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[fromIndex,toIndex)子列表,同步的 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++; // 新的长度 int numMoved = elementCount - toIndex; // 底层拷贝 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.用于序列化 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(); }
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