java Vector 类源码简要分析

朱雀 2022-04-08 09:51 286阅读 0赞

### java Vector 类简要分析 ###

*  vector 继承关系图
 *  vector 的3个属性字段
 *  vector中的常量
 *  vector的扩容机制
 *  通过构造器定制vector

# vector 继承关系图 #

> 本分析源码取自`jdk1.8`, 不同高版本的`jdk`中实现或许会存在差异

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0MjA4ODQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# vector 的3个属性字段 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0MjA4ODQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

在vector中间有几个计数的变量

*  `elementCount`: 表示里面元素的个数
 *  `elementData`: 是保存元素的数组。`默认无参构造器长度是10`
 *  `capacityIncrement`: 增长步进, 就是每次扩容的时候扩大多少, 如果是≤0, 则每次扩容都是原来的两倍(从下面的扩容代码可以看出)

# vector中的常量 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0MjA4ODQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

*  `MAX_ARRAY_SIZE`: 最大数组长度, 而这个最大长度是`整型最大数-8`, 也就是65535-8=65527, 原因从注释来看是因为可能部分`jvm环境`会在数组头部添加一些信息
 *

# vector的扩容机制 #

`vector`中的`elementData`是一个可变长度的数组, 在添加元素前会先进行判断, 如果超过当前最大长度, 则会进行扩容处理, 但是扩容会发生数组元素转移, 如果频繁扩容会影响系统性能, 所以要注意按业务需求设置`elementData`的长度和`capacityIncrement`的大小

截取部分源码:

public synchronized boolean add(E e) { 
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
    }
    private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) { 
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
    private void grow(int minCapacity) { 
       // overflow-conscious code
       int oldCapacity = elementData.length;
       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);
    }
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) { 
       if (minCapacity < 0) // overflow
           throw new OutOfMemoryError();
       return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
           Integer.MAX_VALUE :
           MAX_ARRAY_SIZE;
    }

> `modCount`: 是`AbstractList`中的变量, 主要是记录`list`长度变化次数, 以便迭代器什么正确运行

从上面的源码可以看到, 每次新增元素前先判断(`ensureCapacityHelper()`)是否超出容量, 如果超出调用`grow()`方法进行扩容(同时将旧数组复制到新的数组中, 这里较大的性能开销, 尽量避免频繁的扩容), 通过`hugeCapacity()`来约束扩容的最大长度

# 通过构造器定制vector #

![在这里插入图片描述][20181210095512704.png]

*  `Vector()`: 无参构造器, 生成长度为10的对象
 *  `Vector(Collection<? extends E> c)`: 通过一个集合来初始化, 长度就是传入的集合的长度, 步进为0
 *  `Vector(int initialCapacity)`: 定制初始长度, 扩容步进为0(每次都双倍扩容)
 *  `Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement)`: 定制初始长度和扩容步进, 初始长度不能为负数, 扩容步进为负数则不生效(还是双倍扩容)

参考资料: [https://blog.csdn.net/f2006116/article/details/51375225][https_blog.csdn.net_f2006116_article_details_51375225]

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[https_blog.csdn.net_f2006116_article_details_51375225]: https://blog.csdn.net/f2006116/article/details/51375225