Vector简介
public class Vector<E>extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{}
- Vector 它是JDK1.0版本添加的类。继承于AbstractList,实现了List, RandomAccess, Cloneable这些接口。
- Vector 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的方法上都加了synchronized, 和ArrayList不同,Vector中的操作是线程安全的。

Vector的构造函数
Vector共有4个构造函数
// 默认构造函数Vector()// capacity是Vector的默认容量大小。当由于增加数据导致容量增加时,每次容量会增加一倍。Vector(int capacity)// capacity是Vector的默认容量大小,capacityIncrement是每次Vector容量增加时的增量值。Vector(int capacity, int capacityIncrement)// 创建一个包含collection的VectorVector(Collection<? extends E> collection)
Vector的数据结构
Vector的数据结构和ArrayList差不多,它包含了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。elementData是个动态数组,如果初始化Vector时,没指定动态数组的大小,则使用默认大小10。随着Vector中元素的增加,Vector的容量也会动态增长,capacityIncrement是与容量增长相关的增长系数,具体的增长方式,请参考源码分析中的ensureCapacity()函数。
- elementCount 是动态数组的实际大小。
- capacityIncrement 是动态数组的增长系数。如果在创建Vector时,指定了capacityIncrement的大小;则,每次当Vector中动态数组容量增加时,增加的大小都是capacityIncrement。
vector源码解析
package java.util;public class Vector<E>extends AbstractList<E>implements List<E>, 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initialCapacitythis.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elementDataelementData = c.toArray();// 设置数组长度elementCount = elementData.length;// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)//传入的集合可能不是Object的,就拷贝放入Object数组中Object[].classif (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);}/*第一个参数: 源数组第二个参数: 源数组开始拷贝的位置第三个参数: 目标数组第四个参数: 目标数据存放拷贝来的元素的开始位置第五个参数: 被拷贝的元素数量public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest, int destPos,int length);*/// 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+1modCount++;ensureCapacityHelper(minCapacity);}// 设置容量值为 newSizepublic 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nullfor (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Enumerationreturn 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-1public 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objpublic 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++; //记录操作次数ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 确认内部数组长度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nullfor (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 Cloneablethrow 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opublic boolean remove(Object o) {return removeElement(o);}// 在index位置添加元素elementpublic 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 workreturn (E)oldValue;}// 清空Vectorpublic void clear() {removeAllElements();}// 返回Vector是否包含集合cpublic 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 workint 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();}}
public synchronized boolean add(E e) {modCount++;ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 最小容量就是 原来的元素个数+新增的一个elementData[elementCount++] = e;return true;}private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {// 如果需要的最小容量比数组的长度大就扩容if (minCapacity - elementData.length > 0)grow(minCapacity);}private void grow(int minCapacity) {int oldCapacity = elementData.length; // 扩容前数组的长度// 如果capacityIncrement大于零就扩容capacityIncrement,否则扩容1倍int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity);// 如果扩容后还是空间不够,就把minCapacity作为扩容后的数组长度if (newCapacity - minCapacity < 0)newCapacity = minCapacity;// 判断扩容后的长度是不是超过了最大长度if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}/*** The maximum size of array to allocate.* Some VMs reserve some header words in an array.* Attempts to allocate larger arrays may result in* OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit*/private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;/* 最大值 2的31次方减1最小值 2的31次方System.out.println(Integer.MAX_VALUE + 1); //-2147483648System.out.println(Integer.MIN_VALUE); //-2147483648*/private static int hugeCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity < 0) // overflowthrow new OutOfMemoryError();return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?Integer.MAX_VALUE :MAX_ARRAY_SIZE;}
// 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 */// 注意这里把最后一个元素赋值为null}
总结:
(01) 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。
(02) 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 >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。**
(03) Vector的克隆函数,即是将全部元素克隆到一个数组中。
vector遍历方式
Vector支持4种遍历方式。建议使用下面的第二种去遍历Vector,因为效率问题。
第一种,通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。
Integer value = null;Iterator<int> size = vec.iterator();while(size.hasNext()){value = size.next();}
(02) 第二种,随机访问,通过索引值去遍历。
由于Vector实现了RandomAccess接口,它支持通过索引值去随机访问元素。
Integer value = null;int size = vec.size();for (int i=0; i<size; i++) {value = (Integer)vec.get(i);}
(03) 第三种,增强for循环。如下:
Integer value = null;for (Integer integ:vec) {value = integ;}
(04) 第四种,Enumeration遍历。如下:
Integer value = null;Enumeration enu = vec.elements();while (enu.hasMoreElements()) {value = (Integer)enu.nextElement();}
测试这些遍历方式效率的代码如下:
import java.util.*;/** @desc Vector遍历方式和效率的测试程序。** @author skywang*/public class VectorRandomAccessTest {public static void main(String[] args) {Vector vec= new Vector();for (int i=0; i<100000; i++)vec.add(i);iteratorThroughRandomAccess(vec) ;iteratorThroughIterator(vec) ;iteratorThroughFor2(vec) ;iteratorThroughEnumeration(vec) ;}private static void isRandomAccessSupported(List list) {if (list instanceof RandomAccess) {System.out.println("RandomAccess implemented!");} else {System.out.println("RandomAccess not implemented!");}}public static void iteratorThroughRandomAccess(List list) {long startTime;long endTime;startTime = System.currentTimeMillis();for (int i=0; i<list.size(); i++) {list.get(i);}endTime = System.currentTimeMillis();long interval = endTime - startTime;System.out.println("iteratorThroughRandomAccess:" + interval+" ms");}public static void iteratorThroughIterator(List list) {long startTime;long endTime;startTime = System.currentTimeMillis();for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) {iter.next();}endTime = System.currentTimeMillis();long interval = endTime - startTime;System.out.println("iteratorThroughIterator:" + interval+" ms");}public static void iteratorThroughFor2(List list) {long startTime;long endTime;startTime = System.currentTimeMillis();for(Object obj:list);endTime = System.currentTimeMillis();long interval = endTime - startTime;System.out.println("iteratorThroughFor2:" + interval+" ms");}public static void iteratorThroughEnumeration(Vector vec) {long startTime;long endTime;startTime = System.currentTimeMillis();for(Enumeration enu = vec.elements(); enu.hasMoreElements(); ) {enu.nextElement();}endTime = System.currentTimeMillis();long interval = endTime - startTime;System.out.println("iteratorThroughEnumeration:" + interval+" ms");}}
总结:遍历Vector,使用索引的随机访问方式最快,使用迭代器最慢。
vector实例
import java.util.Vector;import java.util.List;import java.util.Iterator;import java.util.Enumeration;/*** @desc Vector测试函数:遍历Vector和常用API** @author skywang*/public class VectorTest {public static void main(String[] args) {// 新建VectorVector vec = new Vector();// 添加元素vec.add("1");vec.add("2");vec.add("3");vec.add("4");vec.add("5");// 设置第一个元素为100vec.set(0, "100");// 将“500”插入到第3个位置vec.add(2, "300");System.out.println("vec:"+vec);// (顺序查找)获取100的索引System.out.println("vec.indexOf(100):"+vec.indexOf("100"));// (倒序查找)获取100的索引System.out.println("vec.lastIndexOf(100):"+vec.lastIndexOf("100"));// 获取第一个元素System.out.println("vec.firstElement():"+vec.firstElement());// 获取第3个元素System.out.println("vec.elementAt(2):"+vec.elementAt(2));// 获取最后一个元素System.out.println("vec.lastElement():"+vec.lastElement());// 获取Vector的大小System.out.println("size:"+vec.size());// 获取Vector的总的容量System.out.println("capacity:"+vec.capacity());// 获取vector的“第2”到“第4”个元素System.out.println("vec 2 to 4:"+vec.subList(1, 4));// 通过Enumeration遍历VectorEnumeration enu = vec.elements();while(enu.hasMoreElements())System.out.println("nextElement():"+enu.nextElement());Vector retainVec = new Vector();retainVec.add("100");retainVec.add("300");// 获取“vec”中包含在“retainVec中的元素”的集合System.out.println("vec.retain():"+vec.retainAll(retainVec));System.out.println("vec:"+vec);// 获取vec对应的String数组String[] arr = (String[]) vec.toArray(new String[0]);for (String str:arr)System.out.println("str:"+str);// 清空Vector。clear()和removeAllElements()一样!vec.clear();// vec.removeAllElements();// 判断Vector是否为空System.out.println("vec.isEmpty():"+vec.isEmpty());}}
