Vector底层原理

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Vector源码分析

Vector于ArrayList类似同样是数组类型，但是是线程安全的，为什么线程安全？在增删改方法中都加上了synchronized关键字

成员变量

protected Object[] elementData;//存储ArrayList元素的临时数组
protected int elementCount;//存储元素的个数
protected int capacityIncrement;//扩容容量

构造函数

1.无参构造函数

默认初始容量10

public Vector() {
this(10);
}

2.有参构造函数

指定Vector的初始容量和扩容时的增长系数为0

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

指定Vector的初始容量和扩容时的增长系数大小

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

根据传入集合创建一个Vector数组

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

增加方法

addElement(E obj)

public synchronized void addElement(E obj) {
modCount++;//修改数+1
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = obj;//在数组中设置元素位置
}

判断是否需要扩容

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
//当前元素个数大于数组容量就扩容
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}

扩容方法

private void grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;//10
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
capacityIncrement : oldCapacity);//0>0?0:10
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

以上代码表示，默认会创建一个10长度的数组，当第11个参数添加的时候，进入grow方法,oldCapacity=10,newCapacity=10+10=20,最后copy数组。因此Vector扩容容量为原来的两倍。

插入方法

insertElementAt(E obj, int index)方法

在指定位置插入

public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
modCount++;
//判断下标索引是否合理
if (index > elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
+ " > " + elementCount);
}
//判断是否需要扩容
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
//数组Copy 把当前位置留出来，index到后面的元素全部后移一个
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
//插入当前元素
elementData[index] = obj;
//数量+1
elementCount++;
}

删除方法

removeElementAt(int index)方法

删除指定索引位置的方法

public synchronized void removeElementAt(int index) {
modCount++;
//判断索引是否合理
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
elementCount);
}
else if (index < 0) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
}
//获取删除位置后面元素的个数
int j = elementCount - index - 1;
if (j > 0) {
//把后面元素移动到当前位置来
System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);
}
//数组容元素-1
elementCount--;
//最后多余的位置置为空
elementData[elementCount] = null;
}

removeAllElements()

public synchronized void removeAllElements() {
modCount++;//修改次数
//遍历删除元素
for (int i = 0; i < elementCount; i++)
elementData[i] = null;//赋值为空

elementCount = 0;//元素个数为0
}

其他方法

elementAt(int index)

根据索引获取元素

public synchronized E elementAt(int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
}

return elementData(index);
}

firstElement()

获取第一个元素

public synchronized E firstElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return elementData(0);
}

lastElement()

获取最后一个元素

public synchronized E lastElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return elementData(elementCount - 1);
}

setElementAt(E obj, int index)

根据索引位置设置元素

public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
elementCount);
}
elementData[index] = obj;
}

indexOf(Object o, int index)

在指定范围内查找元素索引

public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
//判断对象是否为空，返回-1
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;//未匹配
}

lastIndexOf(Object o, int index)

在指定范围内倒序查找元素索引

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--)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = index; i >= 0; i--)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}