ArrayList、LinkedList和Vector源碼分析

来源:https://www.cnblogs.com/moyuduo/archive/2020/04/14/12702275.html
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ArrayList、LinkedList和Vector源碼分析 ArrayList ArrayList是一個底層使用數組來存儲對象,但不是線程安全的集合類 ArrayList的類結構關係 ArrayList實現了List介面,List介面中定義了一些對列表通過下標進行添加刪除等方法 ArrayLis ...


ArrayList、LinkedList和Vector源碼分析

ArrayList

ArrayList是一個底層使用數組來存儲對象,但不是線程安全的集合類

ArrayList的類結構關係

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
        {
        
        }

ArrayList實現了List介面,List介面中定義了一些對列表通過下標進行添加刪除等方法

ArrayList實現了RandomAccess介面,這個介面是一個標記介面,介面中並沒有任何的方法,ArrayList底層是用數組來存儲對象,當然是能夠通過下標隨機訪問的,實現了RandomAccess介面的類在查詢時的速度會很快但是添加刪除元素慢,而LinkedList是通過鏈表的方式實現的,它沒有實現RandomAccess介面,在查詢時慢但是增加刪除的速度快

所以在使用集合遍歷大量數據時,可以先用instanceof來判斷集合是不是實現了RandomAccess

public void test1() {
		List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
		list.add(1);
		if(list instanceof RandomAccess) {//RandomAccess實現類,使用下標訪問
			for(int i=0;i<list.size();i++) {
				//todo
			}
		}else {//不是RandomAccess實現類,使用iterator遍歷
			Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
			while(iterator.hasNext()) {
				//todo
			}
		}
	}

ArrayList實現了Cloneable介面,所以可以合法調用clone方法,如果沒有實現Cloneable介面,那麼會拋出CloneNotSupporteddException詳見

ArrayList實現了Serializable介面,可以將對象序列化,用於傳輸或持久化,詳見

屬性

//序列化Id
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;

//預設初始化大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

//空數組對象,用於有參構造且初始化大小為0時
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

//空數組對象,用於無參構造時,這兩個屬性主要用來區分創建ArrayList時有沒有指定容量
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

//保存對象的容器,使用transient修飾即在序列化時,不進行序列化,這是因為ArrayList添加了序列化方法private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)只把保存的數據序列化了,而不是把整個數組序列化,提高效率
transient Object[] elementData;

//保存的對象個數
private int size;

//最大容量2的31次方減9
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

構造器

ArrayList提供了三個構造器,一個是指定初始化大小的構造器,一個人無參預設初始化大小構造器,一個是使用集合初始化的構造器

public ArrayList(int initialCapacity) {
  if (initialCapacity > 0) {
    //數組的大小為指定大小
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
  } else if (initialCapacity == 0) {
    //大小為0用一個共用的空數組賦值
    this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
  } else {
    throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                       initialCapacity);
  }
}

public ArrayList() {
  //用共用的空數組賦值,不使用EMPTY_ELEMENTDATA主要是區分是使用的哪個構造器
  this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
  elementData = c.toArray();
  if ((size = elementData.length) != 0) {
    // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
    if (elementData.getClass() != Object[].class)
      elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
  } else {
    // 集合為空,使用空數組
    this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
  }
}

添加元素

在數組尾添加元素

public boolean add(E e) {
  ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
  elementData[size++] = e;
  return true;
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
  ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
//計算容量
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
  if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {//通過無參構造器創建
    return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
  }
  return minCapacity;
}

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
  modCount++;

  // 如果最小需要的容量>數組大小
  if (minCapacity - elementData.length > 0)
    //進行擴容
    grow(minCapacity);
}

private void grow(int minCapacity) {
  
  int oldCapacity = elementData.length;
  //新容量=老容量+老容量>>1;老容量>>1即老容量無符號右移1位,即除以2,所以最後新容量是老容量的1.5倍
  int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
  if (newCapacity - minCapacity < 0)//新容量比最小容量小那麼把最小容量賦值給新容量
    newCapacity = minCapacity;
  if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)//如果minCapacity很大,計算得出newCapacity超出最大容量
    newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
  // 複製未擴容之前的數據
  elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
  if (minCapacity < 0) // overflow
    throw new OutOfMemoryError();
  //如果最小容量還超出ArrayList規定的最大值那麼數組大小為Integer.MAX_VALUE否則為ArrayList規定的最大值
  return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
    Integer.MAX_VALUE :
  MAX_ARRAY_SIZE;
}

在指定位置添加元素

public void add(int index, E element) {
  //檢查添加元素的下標
  rangeCheckForAdd(index);
	//檢查容量,進行擴容
  ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
  
  // public static native void arraycopy(src, srcPos,dest, destPos,length);
  //src:源數組;srcPos:源數組起始下標;dest:目標數組;destPos:目標數組起始下標;length:拷貝長度
  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                   size - index);
  elementData[index] = element;
  size++;
}

private void rangeCheckForAdd(int index) {
  //元素的下標必須為0-size
  if (index > size || index < 0)
    throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

移除元素

按照下標移除元素

public E remove(int index) {
  //檢查下標
  rangeCheck(index);

  modCount++;
  //按照下標獲取元素
  E oldValue = elementData(index);
  //計算需要移動的數據個數
  int numMoved = size - index - 1;
  if (numMoved > 0)
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                     numMoved);
  //清理數組elementData[size]位置的元素
  elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

  return oldValue;
}

private void rangeCheck(int index) {
  //下標必須在0到size-1之間
  if (index >= size)
    throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

E elementData(int index) {
  return (E) elementData[index];
}

按值移除元素

public boolean remove(Object o) {
  if (o == null) {//如果移除的元素為null,依次遍歷保存的元素,移除第一個為null的元素
    for (int index = 0; index < size; index++)
      if (elementData[index] == null) {
        //移除
        fastRemove(index);
        return true;
      }
  } else {
    for (int index = 0; index < size; index++)
      //使用equals判斷是否相等
      if (o.equals(elementData[index])) {
        fastRemove(index);
        return true;
      }
  }
  return false;
}

private void fastRemove(int index) {
  modCount++;
  //計算移除後需要移動的元素個數
  int numMoved = size - index - 1;
  if (numMoved > 0)
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                     numMoved);
  //清理數組elementData[size]位置的元素
  elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
}

modCount

ArrayList在進行add、set、remove時,都進行了modCount+1操作,這個屬性與fast fail有關,當對象創建Iterator對象時會把modCount賦值給expectedModCount,當使用Iterator進行遍歷時,如果發現對象的modCount與expectedModCount不相等,會直接拋出ConcurrentModificationException異常

public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

private class Itr implements Iterator<E> {
  int cursor;       // index of next element to return
  int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
  int expectedModCount = modCount;
  ...
    public E next() {
    checkForComodification();
    ...
  }

  final void checkForComodification() {
    if (modCount != expectedModCount)//直接拋出異常
      throw new ConcurrentModificationException();
  }

出現情況:當Iterator遍歷時,如果對象的modCount和expectedModCount不等就會拋出異常,主要有這些情況

  • 使用iterator遍歷時,進行了add、remove等破壞結構的操作
  • 多線程環境下,一個線程在遍歷時,另一個線程進行了add、remove等破壞結構的操作

通過源碼學習,我發現set方法並沒有增加modCount,為什麼呢?難道一個線程在使用iterator遍歷,另外一個線程改變了一個位置的元素,Iterator不用拋出異常?有知道的請賜教!

LinkedList

LinkedList類結構

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

LinkedList繼承AbstractSequentialList可以實現通過Iterator的隨機訪問

LinkedList實現List介面可以進行添加刪除等操作

LinkedList實現了DeQue,允許在隊列的兩端進行入隊和出隊,所以可以把LinkedList當做隊列或棧使用

LinkedList實現了Cloneable,可以通過clone快速克隆對象

LinkedList實現了Serializable介面,可以將LinkedList序列化,進行流操作

構造器

public LinkedList() {
    }

//使用集合初始化鏈表
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }

屬性

//鏈表的大小,transient表明在序列化的時候不進行序列化,但是LinkedList自定義的序列化方法中進行了序列化
transient int size = 0;

//鏈表的頭節點
transient Node<E> first;

//鏈表的尾節點
transient Node<E> last;

節點

private static class Node<E> {
  E item;
  //前驅
  Node<E> next;
  //後繼
  Node<E> prev;

  Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
    this.item = element;
    this.next = next;
    this.prev = prev;
  }
}

可以看到LinkedList是一個雙向鏈表

方法

Deque是一個雙端鏈表,即鏈表可有當做棧和隊列使用

getFirst方法,相當於Queue中的element方法,如果隊空,就拋出異常

public E getFirst() {
  final Node<E> f = first;
  if (f == null)
    throw new NoSuchElementException();
  return f.item;
}

getLast方法

public E getLast() {
        final Node<E> l = last;
        if (l == null)
            throw new NoSuchElementException();
        return l.item;
    }

removeFirst方法,相當於Queue的remove方法,刪除隊頭元素,如果隊空,拋出異常

public E removeFirst() {
        final Node<E> f = first;
        if (f == null)
            throw new NoSuchElementException();
        return unlinkFirst(f);
    }

private E unlinkFirst(Node<E> f) {
  // assert f == first && f != null;
  final E element = f.item;
  final Node<E> next = f.next;
  f.item = null;
  f.next = null; // help GC
  first = next;
  if (next == null)
    //如果原頭節點的後繼為空,那麼把尾指針也更新為空
    last = null;
  else
    //原頭節點的後繼為不空,那麼需要把它的前驅更新為空
    next.prev = null;
  //更新鏈表大小
  size--;
  modCount++;
  return element;
}

removeLast方法,如果隊空,拋出異常

public E removeLast() {
        final Node<E> l = last;
        if (l == null)
            throw new NoSuchElementException();
        return unlinkLast(l);
    }

private E unlinkLast(Node<E> l) {
        // assert l == last && l != null;
        final E element = l.item;
        final Node<E> prev = l.prev;
        l.item = null;
        l.prev = null; // help GC
        last = prev;
        if (prev == null)
          //如果原尾指針的前驅為空,那麼頭指針指向也為空
            first = null;
        else
          //原尾指針的前驅不為空,那麼它的後繼應該改為空
            prev.next = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }

addFirst方法,相當於Statck中的push方法

public void addFirst(E e) {
  linkFirst(e);
}

private void linkFirst(E e) {
  final Node<E> f = first;
  //創建一個前驅為空,後驅為first的新節點
  final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
  first = newNode;
  if (f == null)
    //如果原頭指針為空,那麼把尾指針也賦值為新加節點
    last = newNode;
  else
    //原頭指正不空,把它的前驅更新為新節點
    f.prev = newNode;
  size++;
  modCount++;
}

addLast方法,相當於Queue中的add方法

public void addLast(E e) {
        linkLast(e);
    }

void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
          //如果原為指針指向就為空,那麼頭指針也指向新節點
            first = newNode;
        else
          //原為指針指向就不為空,那麼它的後繼更新為新加節點
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

add方法是重寫AbstractList中的方法,即往List中添加元素

public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
 }
void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

remove方法移除鏈表中指定元素

public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
          //如果要移除的對象為null,那麼取鏈表中找第一個null元素並移除
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (x.item == null) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        } else {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (o.equals(x.item)) {//使用equals比較兩個對象是否相同
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

addAll方法向鏈表中添加指定集合的元素

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        return addAll(size, c);
    }

 public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        checkPositionIndex(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
   //如果集合大小為0
        if (numNew == 0)
            return false;
//什麼一個前驅節點和一個後繼節點
        Node<E> pred, succ;
        if (index == size) {
          //如果添加的位置恰好是size即在鏈表最後添加,那麼後繼為null,前驅為鏈表尾指針
            succ = null;
            pred = last;
        } else {
            succ = node(index);
            pred = succ.prev;
        }

        for (Object o : a) {
            @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
            Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
            if (pred == null)//如果沒有前驅節點
              //把鏈表頭指針指向新節點
                first = newNode;
            else
                pred.next = newNode;
          //前驅節點賦值為當前新節點
            pred = newNode;
        }

        if (succ == null) {//如果沒有後繼節點
          //把尾指針指向'前驅節點'
            last = pred;
        } else {
            pred.next = succ;
            succ.prev = pred;
        }

        size += numNew;
        modCount++;
        return true;
    }

clear方法清空鏈表,但是modCount並不會清空

public void clear() {
        for (Node<E> x = first; x != null; ) {
            Node<E> next = x.next;
          //help GC?
            x.item = null;
            x.next = null;
            x.prev = null;
            x = next;
        }
        first = last = null;
        size = 0;
        modCount++;
    }

get方法獲取指定下標元素,非法下標拋出異常

public E get(int index) {
  checkElementIndex(index);
  return node(index).item;
}
Node<E> node(int index) {
  // assert isElementIndex(index);
  //通過一個二分遍歷拿元素
  if (index < (size >> 1)) {
    Node<E> x = first;
    for (int i = 0; i < index; i++)
      x = x.next;
    return x;
  } else {
    Node<E> x = last;
    for (int i = size - 1; i > index; i--)
      x = x.prev;
    return x;
  }
}

set方法設置指定下標元素值,非法下標拋出異常,set方法modCount不++?why?

public E set(int index, E element) {
  checkElementIndex(index);
  //獲取元素
  Node<E> x = node(index);
  E oldVal = x.item;
  //替換
  x.item = element;
  return oldVal;
}

add方法,指定下標添加元素,非法下標拋出異常

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

        if (index == size)//鏈表尾添加元素
            linkLast(element);
        else
          //鏈表中間位置添加元素
            linkBefore(element, node(index));
    }
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
        // assert succ != null;
        final Node<E> pred = succ.prev;
        final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
        succ.prev = newNode;
        if (pred == null)//添加元素位置前驅為null,即添加位置本來就是頭指針位置
            first = newNode;
        else
          //更新前驅的next為當前添加節點
            pred.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

remove方法,移除指定下標元素,非法下標拋出異常

public E remove(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return unlink(node(index));
    }

E unlink(Node<E> x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;
        final Node<E> next = x.next;
        final Node<E> prev = x.prev;

        if (prev == null) {//如果移除節點的前驅為null,即移除節點為頭指針指向位置
            first = next;
        } else {
            prev.next = next;
          //help GC?
            x.prev = null;
        }

        if (next == null) {//如果移除節點的後繼節點為null,即移除節點是尾指針指向位置
            last = prev;
        } else {
            next.prev = prev;
          //help GC?
            x.next = null;
        }
		//help GC?
        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }

peek方法,獲取鏈表頭節點,可為Queue/Stack方法,Queue方法即獲取隊手元素,Stack方法即獲取棧頂元素

public E peek() {
  final Node<E> f = first;
  return (f == null) ? null : f.item;
}

element方法,獲取鏈表頭節點,與peek方法不同的是,如果隊列為空,拋出異常

public E element() {
  return getFirst();
}

public E getFirst() {
  final Node<E> f = first;
  if (f == null)
    //鏈表空拋出異常
    throw new NoSuchElementException();
  return f.item;
}

poll方法移除鏈表頭節點,鏈表空返回null

public E poll() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
    }

remove方法移除鏈表頭節點,鏈表空拋出異常

public E remove() {
  return removeFirst();
}
public E removeFirst() {
  final Node<E> f = first;
  if (f == null)
    //鏈表空拋出異常
    throw new NoSuchElementException();
  return unlinkFirst(f);
}

offer方法,在鏈表尾添加元素

public boolean offer(E e) {
        return add(e);
    }
public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
    }

offerFirst方法,在鏈表頭添加節點,對應棧的入棧操作

public boolean offerFirst(E e) {
        addFirst(e);
        return true;
    }
public void addFirst(E e) {
        linkFirst(e);
    }

offerLast方法,在鏈表尾添加元素,本質上和offer方法沒有區別

public boolean offerLast(E e) {
        addLast(e);
        return true;
    }
public void addLast(E e) {
        linkLast(e);
    }

peekFirst方法,查看鏈表頭節點,相當於Queue和Stack的peek方法,鏈表空返回null

public E peekFirst() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : f.item;
     }

peekLast方法,查看鏈表尾節點,鏈表空返回null

public E peekLast() {
        final Node<E> l = last;
        return (l == null) ? null : l.item;
    }

pollFirst方法,查看並刪除鏈表頭節點,鏈表空返回null

public E pollFirst() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
    }

pollLast查看並刪除鏈表尾節點,鏈表空返回null

public E pollLast() {
        final Node<E> l = last;
        return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
    }

push方法頭節點位置添加,Stack的push方法

public void push(E e) {
        addFirst(e);
    }
public void addFirst(E e) {
        linkFirst(e);
    }

pop方法刪除頭節點位置元素,Stack的pop方法

public E pop() {
        return removeFirst();
    }
public E removeFirst() {
        final Node<E> f = first;
        if (f == null)//鏈表空拋異常
            throw new NoSuchElementException();
        return unlinkFirst(f);
    }

removeFirstOccurrence方法從頭結點開始查找指定元素並移除

public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
        return remove(o);
    }
public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {//要移除的元素為null
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {//從頭查找,移除第一個為null元素
                if (x.item == null) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        } else {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {//依次遍歷
                if (o.equals(x.item)) {//使用equals判斷相等
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

removeLastOccurrence方法從尾節點開始查找並移除指定元素

public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
        if (o == null) {//如果移除元素為null
            for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {//從後往前遍歷
                if (x.item == null) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        } else {
            for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
                if (o.equals(x.item)) {//使用equals判斷相等
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

listIterator方法返回鏈表迭代器

public ListIterator<E> listIterator(int index) {
        checkPositionIndex(index);
        return new ListItr(index);
    }
//由於LinkedList是雙向鏈表,所以可以雙向遍歷
private class ListItr implements ListIterator<E> {
        private Node<E> lastReturned;
        private Node<E> next;
        private int nextIndex;
  		//expectedModCount保存拿到迭代器時,LinkedList的modCount值,與快速失敗有關
        private int expectedModCount = modCount;
  
  public boolean hasNext() {
            return nextIndex < size;
        }

        public E next() {
            checkForComodification();
            if (!hasNext())
                throw new NoSuchElementException();

            lastReturned = next;
            next = next.next;
            nextIndex++;
            return lastReturned.item;
        }

        public boolean hasPrevious() {
            return nextIndex > 0;
        }

        public E previous() {
            checkForComodification();
            if (!hasPrevious())
                throw new NoSuchElementException();

            lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
            nextIndex--;
            return lastReturned.item;
        }
  
  final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)//如果鏈表的modCount和拿到迭代器時modCount不同,說明在迭代過程中,鏈表進行了破壞結構的修改,那麼應該直接拋出異常
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
}

Vector

類結構

可以看到,Vector的類結構和ArrayList的一模一樣

Vector繼承AbstractList實現了List介面

Vector實現了RandomAccess介面,可以隨機訪問

Vector實現了Cloneable介面,可以使用克隆對象

Vector實現了Serializable介面,可以序列化

屬性

//保存對象的數組
protected Object[] elementData;

//保存元素個數
protected int elementCount;

//增長因數
protected int capacityIncrement;

//定義的最大容量,為2的31次方-9
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

構造器

public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {//指定初始容量和增長因數
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
  //直接把數組創建為初始化值大小
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
        this.capacityIncrement = capacityIncrement;
    }
public Vector(int initialCapacity) {
  //把增長因數設置為0
        this(initialCapacity, 0);
    }
public Vector() {
  //預設初始化大小為10
        this(10);
    }
public Vector(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        elementCount = elementData.length;
        // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount, Object[].class);
    }

方法

線程安全的方法

copyInto方法把元素拷貝到指定數組

public synchronized void copyInto(Object[] anArray) {
        System.arraycopy(elementData, 0, anArray, 0, elementCount);
    }

trimToSize方法把保存元素的數組修改到保存元素個數大小

public synchronized void trimToSize() {
        modCount++;
        int oldCapacity = elementData.length;
        if (elementCount < oldCapacity) {//如果元素個數比容量小
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
        }
    }

ensureCapacity方法用於添加元素時,確保數組大小

public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity > 0) {
            modCount++;
            ensureCapacityHelper(minCapacity);
        }
    }

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)//如果需要的最小容量大於數組大小
          //擴容
            grow(minCapacity);
    }

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
  //如果指定了增長因數而且增長因數>0那麼新容量就等於原容量+增長因數,否則就是原容量的二倍
        int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                         capacityIncrement : oldCapacity);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

setSize方法設置向量的大小

public synchronized void setSize(int newSize) {
        modCount++;
        if (newSize > elementCount) {//如果新容量比原容量大,多的元素全為null
            ensureCapacityHelper(newSize);
        } else {
          //新容量比原容量小
            for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
                elementData[i] = null;
            }
        }
        elementCount = newSize;
    }

removeElementAt移除指定位置元素

public synchronized void removeElementAt(int index) {
        modCount++;
        if (index >= elementCount) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
                                                     elementCount);
        }
        else if (index < 0) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
        }
  //要移動的元素個數
        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 */
    }

insertElementAt指定位置插入元素

public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
        modCount++;
        if (index > elementCount) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
                                                     + " > " + elementCount);
        }
  //確保容量
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
        elementData[index] = obj;
        elementCount++;
    }

addElement在尾部添加元素

public synchronized void addElement(E obj) {
        modCount++;
  //確保容量
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = obj;
    }

removeElement移除指定元素

public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
        modCount++;
        int i = indexOf(obj);
        if (i >= 0) {
            removeElementAt(i);
            return true;
        }
        return false;
    }

removeAllElements移除所有元素

public synchronized void removeAllElements() {
        modCount++;
        // Let gc do its work
        for (int i = 0; i < elementCount; i++)
            elementData[i] = null;

        elementCount = 0;
    }

get獲取指定位置元素

public synchronized E get(int index) {
        if (index >= elementCount)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);

        return elementData(index);
    }

set替換指定位置元素

public synchronized E set(int index, E element) {
        if (index >= elementCount)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }

add方法添加元素,與addElement方法的區別僅僅是返回值不同

public synchronized boolean add(E e) {
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
    }

remove移除尾元素

public boolean remove(Object o) {
        return removeElement(o);
    }

add指定位置添加元素

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

remove移除指定位置元素

public synchronized E remove(int index) {
        modCount++;
        if (index >= elementCount)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
        E oldValue = elementData(index);
//計算要移動的元素個數
        int numMoved = elementCount - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work

        return oldValue;
    }

listIterator獲取向量的迭代器,可以進行向前向後遍歷

public synchronized ListIterator<E> listIterator() {
        return new ListItr(0);
    }
final class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
        ListItr(int index) {
            super();
            cursor = index;
        }

        public boolean hasPrevious() {
            return cursor != 0;
        }

        public int nextIndex() {
            return cursor;
        }

        public int previousIndex() {
            return cursor - 1;
        }

        public E previous() {
            synchronized (Vector.this) {
                checkForComodification();
                int i = cursor - 1;
                if (i < 0)
                    throw new NoSuchElementException();
                cursor = i;
                return elementData(lastRet = i);
            }
        }

        public void set(E e) {
            if (lastRet == -1)
                throw new IllegalStateException();
            synchronized (Vector.this) {
                checkForComodification();
                Vector.this.set(lastRet, e);
            }
        }

        public void add(E e) {
            int i = cursor;
            synchronized (Vector.this) {
                checkForComodification();
                Vector.this.add(i, e);
                expectedModCount = modCount;
            }
            cursor = i + 1;
            lastRet = -1;
        }
    }

可以看到Vector和ArrayList的源碼基本相同,只是Vector是線程安全的,還有就是Vector和ArrayList在擴容上有一點點不同,Vector如果指定了增長因數,那麼新容量是原容量+增長因數,而ArrayList是擴大1.5倍原容量


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