Vector容器详解

概述

Vector是JDK 1.0中引入的一个集合，具有和ArrayList一样的功能, 但是在平时的开发过程中很少使用，我们可能仅限于知道它是一个线程安全的有序集合，那它为什么基本上被我们程序员淘汰了呢？

Vector介绍

Vector 是一个有序的集合容器，可以进行自动扩容，而且它是线程安全的。

以上是Vector的类图：

• 继承了AbstractList，该类封装了List的基本操作
• 实现了List接口，表明是一个有序列表
• RandomAccess 是一个标记接口，用于标记实现该接口的集合支持快速随机访问。
• Serializable 是一个标记接口，用于标记实现该接口的类可以序列化。
• Cloneable 是一个标记接口，用于标记实现该接口的类可以调用 clone 方法，否则会抛异常。

构造方法：

1. public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement) 　　　　　　　

说明：Vector 运行时创建一个初始的存储容量initialCapacity，存储容量是以capacityIncrement 变量定义的增量增长。初始的存储容量和capacityIncrement 可以在Vector 的构造函数中定义。

public Vector(int initialCapacity) 　　　　　　　　　

说明：构造函数只创建初始存储容量

public Vector() 　　

说明：既不指定初始的存储容量也不指定capacityIncrement，默认的初始容量是10

关键方法：

基本都是List接口的方法，用来操作集合数据，不做阐述。

核心机制

扩容机制

区别于ArrayList，每次扩容是当前容量的1.5倍，Vector是根据构造函数传入的capacityIncrement参数来确定每次增加的容量，如果传入的capacityIncrement为0或者不传入，每次扩容是当前容量的2倍。

FailFast机制

虽然Vector是一个线程安全的容器，但是它仅限于单个方法，比如add方法。

在Vector 是哦那个Iterator遍历的过程中，其他线程操作Vector，比如添加或者删除元素，都有可能导致迭代遍历出现未知的错误，这种快速失败做出响应，抛出ConcurrentModificationException异常就是fail fast。

源码解析

我们重点就关注下add方法，看下它是如何扩容的。

// synchronized关键字表明方法是同步的
public synchronized boolean add(E e) {
        // 容器修改次数++
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        // 设置元素最后的索引为当前元素
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
    }
// 确认容量的帮助方法
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        // 如果元素数量大于数组的长度了，需要进行扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
// 扩容操作
private void grow(int minCapacity) {
        // 原来的容量
        int oldCapacity = elementData.length;
        // 新的容量=原来的容量 + 增加的容量， 这里增加的容量如果为0，则新的容量是原来的容量的2倍
        int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                         capacityIncrement : oldCapacity);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // 拷贝进行扩容
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

总结

回过头来，我们在想想为什么不推荐大家使用这个Vector容器了？

1. 因为vector是线程安全的, 用synchronized关键字，所以效率低；
2. Vector空间满了之后，默认情况下扩容是一倍，而ArrayList仅仅是一半；
3. Vector分配内存的时候需要连续的存储空间，如果数据太多，容易分配内存失败；

至于线程安全的同类容器，我推荐可以用jdk1.5引入的CopyOnWriteArrayList。