基本介绍

Vector位于java.util包，于JDK1.0引入，对于List的实现接口，比ArrayList和LinkedList引入还要早，算是JDK的早期实现。Vector的底层也是通过数组实现。查看UML类图：

关于Vector的历史，源码中有一段介绍：

As of the Java 2 platform v1.2, this class was retrofitted to implement the List interface, making it a member of the Java Collections Framework. Unlike the new collection implementations, Vector is synchronized. If a thread-safe implementation is not needed, it is recommended to use ArrayList in place of Vector.

Vector的出现要早于集合框架，在JDK1.2开始，Vector被重构为List的实现类之一，成为集合框架的成员。与新的集合实现不同，Vector 是同步的。如果不需要线程安全实现，建议使用 ArrayList 代替 Vector。
然后在实际应用中，即使需要使用同步的List实现也很少再使用Vector，已经被Collections.SynchronizedList或者CopyOnWriteArrayList替代。

源码分析

构造方法

Vector中包含了三个重要的成员变量

// 存储数据元素的Object类型数组
protected Object[] elementData;
// elementData实际拥有元素的大小
protected int elementCount;
// 当Vector的大小变得大于其容量时，自动扩充容量长度的值
// 如果容量增量小于或等于零，则每次需要增长时，向量的容量都会增加一倍。
protected int capacityIncrement;

查看构造方法源码

// 无参构造，默认初始化长度为10
public Vector() {
    this(10);
}
// 指定初始化长度的构造方法，默认自动增长长度为0
public Vector(int initialCapacity) {
    this(initialCapacity, 0);
}
// 指定初始化长度及自动增长长度的构造方法
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
    super();
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

add

Vector使用的是数组结构实现，使用add方法直接添加元素，是在数组结尾设置，查看源码，整个方法快被关键字所synchronized修饰，因此是线程安全的，但是也损失了一部分性能。

public synchronized boolean add(E e) {
    // 记录Vector修改的次数，继承自AbstractList抽象类
    modCount++;
    // 确保容量可以存放数据
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
    // 将元素存储在当前elementCount递增1下标对应的位置
    elementData[elementCount++] = e;
    return true;
}

接下来查看ensureCapacityHelper方法如何校验数组长度，以及进行扩容

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
    // 如果传入的下标位置比当前elementData数组长度小，调用grow方法进行扩容
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

查看grow方法源码

private void grow(int minCapacity) {
    // 记录当前数组的长度为oldCapacity
    int oldCapacity = elementData.length;
    // 判断增长因子capacityIncrement是否大于0
    // 如果capacityIncrement>0，新的长度为oldCapacity+capacityIncrement
    // 如果capacityIncrement<=0，新的长度为oldCapacity+oldCapacity
    // 当第一次调用add方法时
    // oldCapacity=10，newCapacity=10+10=20，即第一次调用add时，Vector会扩容至两倍
    int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                     capacityIncrement : oldCapacity);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        // 此处的hugeCapacity方法以及MAX_ARRAY_SIZE同ArrayList
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // 调用Arrays的copyOf方法，原理同ArrayList
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

与ArrayList中相同部分可参考：https://www.yuque.com/starsray/java/udywoi

insertElementAt

insertElementAt方法可以在指定位置插入元素，查看源码

public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
  modCount++;
  // 如果index值大于当前数组中元素的个数，抛出数组越界异常
  if (index > elementCount) {
      throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
                                               + " > " + elementCount);
  }
  // 调用ensureCapacityHelper检查数组长度是否需要扩容
  ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
  // 调用系统的arraycopy方法，并替换指定位置的元素
  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
  // 设置数组下标index处为指定元素obj
  elementData[index] = obj;
  // 数组元素个数++
  elementCount++;
}

Vector中同样支持add方法在指定位置设置元素，其底层使用的仍是insertElementAt方法，查看源码

public void add(int index, E element) {
  insertElementAt(element, index);
}

总结

Vector在JDK1.0版本出现，在JDK1.2中作为List的实现类，并入到集合框架大家庭中。其底层实现是基于数组实现的，相比于ArrayList，Vector是线程安全的，二者的扩容机制有所不同。
Vector是一种古老传统的List实现，基本上已经被淘汰，由于方法都是同步方法，因此执行效率比较低，与其他List成员相比，Vector的增长因子可以手动指定。