一、介绍

前面我们介绍了java集合中的两种List实现类：基于数组实现的ArrayList和基于双向链表实现的LinkedList，从这两个类的源码中我们注意到，他们的方法实现都是线程不安全的，在多个线程共享一个实例的情况下会出现无法解决的问题。那么我们该如何避免问题的发生以保证线程安全呢？

java为我们提供了一些解决方案：

• 使用 Collections.synchronizedList(List<T> list)方法，该方法对传入的List对象进行包装，返回一个线程安全的List。保证线程安全的原理就是在我们调用add()、remove()等方法时通过使用synchronized代码块对方法进行包装，从而实现线程安全。

  // 线程不安全的List对象
  List<Integer> unSynchronizedList = new ArrayList<>();
  // 线程安全的List对象
  List<Integer> synchronizedList = Collections.synchronizedList(unSynchronizedList);
  

• 使用CopyOnWriteArrayList，顾名思义，该类采用写入时复制的方法并结合ReentrantLock可重入锁来实现线程安全。

  // 线程安全的List对象
  List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
  

• 使用Vector，本篇文章的主角，通过使用synchronized关键字实现线程安全。

  // 线程安全的List对象
  List<Integer> list = new Vector<>();
  

在java的早期版本中，为了解决ArrayList的并发问题，在java1.2中就开始引入了Vector，但是由于synchronized关键字过于重量级且不可控制，容易导致多线程死锁等问题的发生，相当于伤敌一千自损八百，捡了西瓜丢了芝麻。因此从java1.5开始，引入新的保证线程安全的集合实现类CopyOnWriteArrayList。

虽然java已经不建议我们使用Vector了，但是由于使用简单，又有哪位同学在并发学习中选择直接绕过它呢？

下面我们看一下Vector的UML图：

① 实现了List接口，表示实现了List接口所定义的规范

② 继承自AbstractList抽象类，AbstractList同时也实现了List接口，表示继承了AbstractList对List的默认实现

① 实现了Cloneable接口，表示具有克隆的功能

② 实现了Serializable接口，表示具有序列化的功能

③ 实现了RandomAccess接口，表示具有随机访问的功能

从UML图中可以看出，Vector与ArrayList的继承关系完全一致。因此我们可以先假设这两个类的功能在使用上也完全一致，但要注意的是Vector是线程安全的，而ArrayList是线程不安全的。

注意：上面提到Vector是为了解决ArrayList线程不安全的问题而引入的，我们可以认为Vector是线程安全的ArrayList，在下面的学习中，我们应当将这两个类的不同点作为学习重点。

关于ArrayList源码的学习，请看往期文章：ArrayList源码

二、成员变量

// 对象数组，具有实际意义，用于保存Vector的元素，由此说明Vector是通过数组保存元素的
protected Object[] elementData;
// elementData中对象的数量
protected int elementCount;
// elementData数组在扩容时的增量
protected int capacityIncrement;


// 继承父类AbstractList的变量
// 在使用迭代器遍历过程中，对结构修改的次数，通过该字段可以实现fail-fast快速失败
protected transient int modCount = 0;

三、构造函数

①指定初始容量和扩容增量

// 该构造函数指定Vector实例的初始容量和扩容时的容量的增量
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
   
   
    // 调用父类的无参构造空方法，
    super();
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

②指定初始容量

// 指定初始容量，增量为缺省值0。在扩容部分我们可以看到，当增量为0时，实际增量为原始容量，即扩容后的容量为扩容前的2倍
public Vector(int initialCapacity) {
   
   
    this(initialCapacity, 0);
}

③无参构造

// 默认初始容量为10，增量为缺省值0
public Vector() {
   
   
    this(10);
}

④通过一个集合构造

// 该构造函数与ArrayList的构造函数的实现一致
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);
    }
}

四、扩容原理

从Vector的源码来看扩容原理，可以发现它的实现与ArrayList的扩容实现几乎完全一致，唯一不同的地方我把源码贴在下面：

// ArrayList的扩容实现， 扩容后的容量为扩容前容量的1.5倍
private void grow(int minCapacity) {
   
   
    // ...
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    // ...
}

// Vector的扩容实现
// 如果在调用构造函数时指定的扩容增量大于0，则扩容后的容量=扩容前容量+扩容增量
// 否则，扩容后的容量=扩容前容量*2
private void grow(int minCapacity) {
   
   
    // ...
    int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                     capacityIncrement : oldCapacity);
    // ...
}

五、补充说明

Vector从源码上来看，无论是增加元素、删除元素、修改元素、获取元素等方法，与ArrayList大同小异，几乎没有差别，建议读者在学习时以ArrayList作为重点去学习它的源码，然后再以它为参考，对Vector有个基本了解就行了。

再说说面试，Vector的重点知识其实很少很少，一般面试时面试官是不会问的，那么如果问了，可能会找出哪些问题？

①Vector和ArrayList的相同点是什么，不同点是什么，各自的使用场景是什么。

②以Vector线程安全为引子，对synchronized关键字的原理大文特问。

六、Vector和ArrayList的主要对比