jdk1.8集合源码分析系列-4-Vector和Stack

为什么要把vector和stack一起来分析，因为在jdk容器的源码来说，stack是继承vector，并且代码也比较少，所以vector和stack一起来看一下。

接口继承图

在分析vector之前，我们先来看下vector的接口继承图：

看到这个图是不是非常熟悉，和之前分析的arraylist一模一样。arraylist的接口继承图如下：

那具体的接口分析我们就不用做了，看之前ArrayList的分析就可以了。

Vector源码分析

vector数据结构

public class Vector<E>
extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
//存放元素的数组
protected Object[] elementData;
//vector的长度，这里并没有叫size，但是和size功能是一样的
//可以看到size方法返回的就是这个值
protected int elementCount;
//size方法
public synchronized int size() {
return elementCount;
}
//如果想指定动态扩容时，扩容多少size，那么就设置这个值。
protected int capacityIncrement;
}

初始化逻辑

//构造方法暴露了两个参数，一个是初始容量，一个是动态扩容容量参数
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
//初始化容量
this.elementData = new Object[initialCapacity];
//指定动态扩容容量
this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}
//可以不指定动态扩容容量，如果动态扩容容量为0，它会走默认的扩容逻辑。
public Vector(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, 0);
}
//如果初始化容量都不指定，那么初始化容量默认为10
public Vector() {
this(10);
}

add和remove方法分析

这里我们就分析一下add和remove方法，其他方法都比较简单，但是这里需要提的一点是，vector对父类所有的提供的方法全部加了synchronized关键字，这个关键字能够保证并发安全的，也就是常说的保证可见性，保证原子性，禁止指令重排序。但是由于这么做，vector的性能也是不如ArrayList的，由于锁粒度比较粗，实际业务中使用的非常少。

public synchronized boolean add(E e) {
// 结构性修改次数增加，为了实现fast-fail的机制
modCount++;
// 确认容量是否达到上限，如果达到则需要扩容
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
// 把元素加到最后一位
elementData[elementCount++] = e;
returntrue;
}
public synchronized E remove(int index) {
// 结构性修改次数增加，为了实现fast-fail的机制
modCount++;
// 边界检查
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
// 获取即将remove的value用于结果返回
E oldValue = elementData(index);
// 计算需要数字移动次数，为什么要计算这个，arraylist分析中介绍了线性表的删除过程。
int numMoved = elementCount - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
// 把最后一个index位置的值删除
elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work
return oldValue;
}

扩容方法分析

// add方法
public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
returntrue;
}
// 确认容量是否达到上限
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
// 具体扩容策略
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
// 如果设置了动态扩容size，每次扩容都按照capacityIncrement来扩容。
// 否则按照容量 * 2的策略扩容
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);
}

vector的代码并不复杂，我们就介绍到这里了。下面我们看一下Stack的源码，看源码之前，我们必须要了解一下数据结构-堆栈。

数据结构-堆栈

堆栈是一个先进后出的队列，堆栈最常见的操作就是两个，一个pop出栈操作，一个push入栈操作。

Stack源码

由于stack是继承Vector的，所以我们只需要看下它新增的接口部分，总共才5个方法：

  • push 入栈操作，把元素压到栈的顶部

  • pop 出栈操作，把栈顶元素删除。

  • peek 取出栈顶元素但是不删除。

  • empty 判断是否栈为空

  • search 在堆栈中搜索指定元素

扩容策略和出入栈代码分析

// 没有调用Vector的构造器，完全创造一个空栈
public Stack() {
}
// push的时候，容量会自动 + 1
public E push(E item) {
addElement(item);
return item;
}
// 添加容量的具体逻辑在这里。
public synchronized void addElement(E obj) {
modCount++;
//每次add增加1的容量
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = obj;
}
// pop方法类似，取出栈顶元素后，容量自动减1
public synchronized E pop() {
E       obj;
int     len = size();
obj = peek();
//容量自动减1
removeElementAt(len - 1);
return obj;
}

Stack源码非常简单，就分析到这里了。

以上是 jdk1.8集合源码分析系列-4-Vector和Stack 的全部内容， 来源链接： utcz.com/a/31813.html

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