JAVA Vector源码解析和示例代码

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：IT

第1部分 Vector介绍Vector 是矢量队列，它是JDK1.0版本添加的类。继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable这些接口。Vector 继承了AbstractList，实现了List；所以，它是一个队列，支持相关的添加、删除、修改、遍历等功能。Vector 实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能。RandmoAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的。在Vector中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象；这就是快速随机访问。Vector 实现了Cloneable接口，即实现clone()函数。它能被克隆。和ArrayList不同，Vector中的操作是线程安全的；但是，Vector不支持序列化，即没有实现java.io.Serializable接口。Vector的继承关系

    // 从index位置开始向后查找元素(o)。    // 若找到，则返回元素的索引值；否则，返回-1    public synchronized int indexOf(Object o, int index) {        if (o == null) {            // 若查找元素为null，则正向找出null元素，并返回它对应的序号            for (int i = index ; i < elementCount ; i++)            if (elementData[i]==null)                return i;        } else {            // 若查找元素不为null，则正向找出该元素，并返回它对应的序号            for (int i = index ; i < elementCount ; i++)            if (o.equals(elementData[i]))                return i;        }        return -1;    }    // 查找并返回元素(o)在Vector中的索引值    public int indexOf(Object o) {        return indexOf(o, 0);    }    // 从后向前查找元素(o)。并返回元素的索引    public synchronized int lastIndexOf(Object o) {        return lastIndexOf(o, elementCount-1);    }    // 从后向前查找元素(o)。开始位置是从前向后的第index个数；    // 若找到，则返回元素的“索引值”；否则，返回-1。    public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {        if (index >= elementCount)            throw new IndexOutOfBoundsException(index + " >= "+ elementCount);        if (o == null) {            // 若查找元素为null，则反向找出null元素，并返回它对应的序号            for (int i = index; i >= 0; i--)            if (elementData[i]==null)                return i;        } else {            // 若查找元素不为null，则反向找出该元素，并返回它对应的序号            for (int i = index; i >= 0; i--)            if (o.equals(elementData[i]))                return i;        }        return -1;    }    // 返回Vector中index位置的元素。    // 若index月结，则抛出异常    public synchronized E elementAt(int index) {        if (index >= elementCount) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);        }        return (E)elementData[index];    }    // 获取Vector中的第一个元素。    // 若失败，则抛出异常！    public synchronized E firstElement() {        if (elementCount == 0) {            throw new NoSuchElementException();        }        return (E)elementData[0];    }    // 获取Vector中的最后一个元素。    // 若失败，则抛出异常！    public synchronized E lastElement() {        if (elementCount == 0) {            throw new NoSuchElementException();        }        return (E)elementData[elementCount - 1];    }    // 设置index位置的元素值为obj    public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {        if (index >= elementCount) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +                                 elementCount);        }        elementData[index] = obj;    }    // 删除index位置的元素    public synchronized void removeElementAt(int index) {        modCount++;        if (index >= elementCount) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +                                 elementCount);        } else if (index < 0) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        }        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 */    }    // 在index位置处插入元素(obj)    public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {        modCount++;        if (index > elementCount) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index                                 + " > " + elementCount);        }        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);        elementData[index] = obj;        elementCount++;    }    // 将“元素obj”添加到Vector末尾    public synchronized void addElement(E obj) {        modCount++;        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);        elementData[elementCount++] = obj;    }    // 在Vector中查找并删除元素obj。    // 成功的话，返回true；否则，返回false。    public synchronized boolean removeElement(Object obj) {        modCount++;        int i = indexOf(obj);        if (i >= 0) {            removeElementAt(i);            return true;        }        return false;    }    // 删除Vector中的全部元素    public synchronized void removeAllElements() {        modCount++;        // 将Vector中的全部元素设为null        for (int i = 0; i < elementCount; i++)            elementData[i] = null;        elementCount = 0;    }    // 克隆函数    public synchronized Object clone() {        try {            Vector<E> v = (Vector<E>) super.clone();            // 将当前Vector的全部元素拷贝到v中            v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);            v.modCount = 0;            return v;        } catch (CloneNotSupportedException e) {            // this shouldn't happen, since we are Cloneable            throw new InternalError();        }    }    // 返回Object数组    public synchronized Object[] toArray() {        return Arrays.copyOf(elementData, elementCount);    }    // 返回Vector的模板数组。所谓模板数组，即可以将T设为任意的数据类型    public synchronized <T> T[] toArray(T[] a) {        // 若数组a的大小 < Vector的元素个数；        // 则新建一个T[]数组，数组大小是“Vector的元素个数”，并将“Vector”全部拷贝到新数组中        if (a.length < elementCount)            return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, elementCount, a.getClass());        // 若数组a的大小 >= Vector的元素个数；        // 则将Vector的全部元素都拷贝到数组a中。    System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, elementCount);        if (a.length > elementCount)            a[elementCount] = null;        return a;    }    // 获取index位置的元素    public synchronized E get(int index) {        if (index >= elementCount)            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        return (E)elementData[index];    }    // 设置index位置的值为element。并返回index位置的原始值    public synchronized E set(int index, E element) {        if (index >= elementCount)            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        Object oldValue = elementData[index];        elementData[index] = element;        return (E)oldValue;    }    // 将“元素e”添加到Vector最后。    public synchronized boolean add(E e) {        modCount++;        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);        elementData[elementCount++] = e;        return true;    }    // 删除Vector中的元素o    public boolean remove(Object o) {        return removeElement(o);    }    // 在index位置添加元素element    public void add(int index, E element) {        insertElementAt(element, index);    }    // 删除index位置的元素，并返回index位置的原始值    public synchronized E remove(int index) {        modCount++;        if (index >= elementCount)            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        Object oldValue = elementData[index];        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 (E)oldValue;    }    // 清空Vector    public void clear() {        removeAllElements();    }    // 返回Vector是否包含集合c    public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) {        return super.containsAll(c);    }    // 将集合c添加到Vector中    public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) {        modCount++;        Object[] a = c.toArray();        int numNew = a.length;        ensureCapacityHelper(elementCount + numNew);        // 将集合c的全部元素拷贝到数组elementData中        System.arraycopy(a, 0, elementData, elementCount, numNew);        elementCount += numNew;        return numNew != 0;    }    // 删除集合c的全部元素    public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c) {        return super.removeAll(c);    }    // 删除“非集合c中的元素”    public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c)  {        return super.retainAll(c);    }    // 从index位置开始，将集合c添加到Vector中    public synchronized boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {        modCount++;        if (index < 0 || index > elementCount)            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        Object[] a = c.toArray();        int numNew = a.length;        ensureCapacityHelper(elementCount + numNew);        int numMoved = elementCount - index;        if (numMoved > 0)        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew, numMoved);        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);        elementCount += numNew;        return numNew != 0;    }    // 返回两个对象是否相等    public synchronized boolean equals(Object o) {        return super.equals(o);    }    // 计算哈希值    public synchronized int hashCode() {        return super.hashCode();    }    // 调用父类的toString()    public synchronized String toString() {        return super.toString();    }    // 获取Vector中fromIndex(包括)到toIndex(不包括)的子集    public synchronized List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {        return Collections.synchronizedList(super.subList(fromIndex, toIndex), this);    }    // 删除Vector中fromIndex到toIndex的元素    protected synchronized void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {        modCount++;        int numMoved = elementCount - toIndex;        System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,                         numMoved);        // Let gc do its work        int newElementCount = elementCount - (toIndex-fromIndex);        while (elementCount != newElementCount)            elementData[--elementCount] = null;    }    // java.io.Serializable的写入函数    private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)        throws java.io.IOException {        s.defaultWriteObject();    }}总结：(01) Vector实际上是通过一个数组去保存数据的。当我们构造Vecotr时；若使用默认构造函数，则Vector的默认容量大小是10。(02) 当Vector容量不足以容纳全部元素时，Vector的容量会增加。若容量增加系数 >0，则将容量的值增加“容量增加系数”；否则，将容量大小增加一倍。(03) Vector的克隆函数，即是将全部元素克隆到一个数组中。 第3部分 Vector遍历方式Vector支持4种遍历方式。建议使用下面的第二种去遍历Vector，因为效率问题。

代码如下:
(01) 第一种，通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。Integer value = null;int size = vec.size();for (int i=0; i<size; i++) {    value = (Integer)vec.get(i);        }(02) 第二种，随机访问，通过索引值去遍历。由于Vector实现了RandomAccess接口，它支持通过索引值去随机访问元素。Integer value = null;int size = vec.size();for (int i=0; i<size; i++) {    value = (Integer)vec.get(i);        }(03) 第三种，另一种for循环。如下：Integer value = null;for (Integer integ:vec) {    value = integ;}(04) 第四种，Enumeration遍历。如下：Integer value = null;Enumeration enu = vec.elements();while (enu.hasMoreElements()) {    value = (Integer)enu.nextElement();} 
测试这些遍历方式效率的代码如下：
代码如下:
import java.util.*;/* * @desc Vector遍历方式和效率的测试程序。 * * @author skywang */public class VectorRandomAccessTest {    public static void main(String[] args) {        Vector vec= new Vector();        for (int i=0; i<100000; i++)            vec.add(i);        iteratorThroughRandomAccess(vec) ;        iteratorThroughIterator(vec) ;        iteratorThroughFor2(vec) ;        iteratorThroughEnumeration(vec) ;    }    private static void isRandomAccessSupported(List list) {        if (list instanceof RandomAccess) {            System.out.println("RandomAccess implemented!");        } else {            System.out.println("RandomAccess not implemented!");        }    }    public static void iteratorThroughRandomAccess(List list) {        long startTime;        long endTime;        startTime = System.currentTimeMillis();        for (int i=0; i<list.size(); i++) {            list.get(i);        }        endTime = System.currentTimeMillis();        long interval = endTime - startTime;        System.out.println("iteratorThroughRandomAccess：" + interval+" ms");    }    public static void iteratorThroughIterator(List list) {        long startTime;        long endTime;        startTime = System.currentTimeMillis();        for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) {            iter.next();        }        endTime = System.currentTimeMillis();        long interval = endTime - startTime;        System.out.println("iteratorThroughIterator：" + interval+" ms");    }

    public static void iteratorThroughFor2(List list) {        long startTime;        long endTime;        startTime = System.currentTimeMillis();        for(Object obj:list)        endTime = System.currentTimeMillis();        long interval = endTime - startTime;        System.out.println("iteratorThroughFor2：" + interval+" ms");    }    public static void iteratorThroughEnumeration(Vector vec) {        long startTime;        long endTime;        startTime = System.currentTimeMillis();        for(Enumeration enu = vec.elements(); enu.hasMoreElements(); ) {            enu.nextElement();        }        endTime = System.currentTimeMillis();        long interval = endTime - startTime;        System.out.println("iteratorThroughEnumeration：" + interval+" ms");    }}运行结果：iteratorThroughRandomAccess：6 msiteratorThroughIterator：9 msiteratorThroughFor2：8 msiteratorThroughEnumeration：7 ms总结：遍历Vector，使用索引的随机访问方式最快，使用迭代器最慢。第4部分 Vector示例下面通过示例学习如何使用Vector

代码如下:
import java.util.Vector;import java.util.List;import java.util.Iterator;import java.util.Enumeration;/** * @desc Vector测试函数：遍历Vector和常用API  * * @author skywang */public class VectorTest {    public static void main(String[] args) {        // 新建Vector        Vector vec = new Vector();        // 添加元素        vec.add("1");        vec.add("2");        vec.add("3");        vec.add("4");        vec.add("5");        // 设置第一个元素为100        vec.set(0, "100");        // 将“500”插入到第3个位置        vec.add(2, "300");        System.out.println("vec:"+vec);        // (顺序查找)获取100的索引        System.out.println("vec.indexOf(100):"+vec.indexOf("100"));        // (倒序查找)获取100的索引        System.out.println("vec.lastIndexOf(100):"+vec.lastIndexOf("100"));        // 获取第一个元素        System.out.println("vec.firstElement():"+vec.firstElement());        // 获取第3个元素        System.out.println("vec.elementAt(2):"+vec.elementAt(2));        // 获取最后一个元素        System.out.println("vec.lastElement():"+vec.lastElement());        // 获取Vector的大小        System.out.println("size:"+vec.size());        // 获取Vector的总的容量        System.out.println("capacity:"+vec.capacity());        // 获取vector的“第2”到“第4”个元素        System.out.println("vec 2 to 4:"+vec.subList(1, 4));        // 通过Enumeration遍历Vector        Enumeration enu = vec.elements();        while(enu.hasMoreElements())            System.out.println("nextElement():"+enu.nextElement());        Vector retainVec = new Vector();        retainVec.add("100");        retainVec.add("300");        // 获取“vec”中包含在“retainVec中的元素”的集合        System.out.println("vec.retain():"+vec.retainAll(retainVec));        System.out.println("vec:"+vec);        // 获取vec对应的String数组        String[] arr = (String[]) vec.toArray(new String[0]);        for (String str:arr)            System.out.println("str:"+str);        // 清空Vector。clear()和removeAllElements()一样！        vec.clear();//        vec.removeAllElements();        // 判断Vector是否为空        System.out.println("vec.isEmpty():"+vec.isEmpty());    }   }

以上是 JAVA Vector源码解析和示例代码 的全部内容， 来源链接： utcz.com/p/207962.html

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