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深入解析Vector源码:揭秘Java集合框架的

2024-12-28 02:56:08

在Java编程中,集合框架是一个非常重要的部分。它提供了多种数据结构,方便我们在实际编程中对数据进行存储、检索和操作。而Vector类作为集合框架中的经典实现之一,其源码更是值得我们去深入研究和学习。本文将带领大家一步步解析Vector源码,揭秘Java集合框架的基石。

一、Vector类概述

在Java集合框架中,Vector类实现了可增长的对象数组。与ArrayList类似,Vector也是线程安全的,可以保证在多线程环境下使用时的数据一致性。Vector类提供了丰富的操作方法,如添加、删除、访问等,以满足各种需求。

二、Vector类的继承关系

Vector类继承自AbstractList类,而AbstractList类又继承自AbstractCollection类。以下是Vector类的继承关系:

java.lang.Object ├── java.util.Collection │ ├── java.util.AbstractCollection │ └── java.util.AbstractList └── java.util.Vector

三、Vector类的构造方法

Vector类提供了多个构造方法,以下列举几个常见的构造方法:

1.public Vector():创建一个空的Vector。 2.public Vector(int initialCapacity):创建一个具有指定初始容量的Vector。 3.public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement):创建一个具有指定初始容量和容量增量的Vector。

下面以public Vector(int initialCapacity)为例,分析其源码:

java public Vector(int initialCapacity) { super(); if (initialCapacity <= 0) initialCapacity = 1; this.elementData = new Object[initialCapacity]; }

从上述源码可以看出,Vector类的构造方法首先调用了父类AbstractList的构造方法,然后根据传入的初始容量创建一个Object数组,作为Vector的底层存储。

四、Vector类的增删操作

1.添加元素

java public synchronized void add(int index, E e) { modCount++; if (index > elementCount) throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); ensureCapacity(elementCount + 1); System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index); elementData[index] = e; elementCount++; }

在上述add方法中,首先对modCount进行加1操作,以保证线程安全。然后检查传入的索引是否超过元素数量,如果超过则抛出异常。接下来,通过ensureCapacity方法确保当前容量能够容纳新元素。然后使用System.arraycopy方法将索引index之后的元素向后移动一位,为新元素腾出空间。最后,将新元素赋值给elementData数组中的index位置,并将elementCount加1。

2.删除元素

`java public synchronized E remove(int index) { modCount++; if (index >= elementCount) throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);

E oldValue = elementData[index];
int numMoved = elementCount - index - 1;
if (numMoved > 0)
    System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index,
                     numMoved);
elementData[elementCount - 1] = null; // help GC
elementCount--;
return oldValue;

} `

在上述remove方法中,首先对modCount进行加1操作。然后检查传入的索引是否超过元素数量,如果超过则抛出异常。接下来,将elementData数组中index位置的元素赋值给oldValue,以便返回。然后,使用System.arraycopy方法将索引index之后的元素向前移动一位,覆盖掉原来的元素。最后,将elementData数组最后一个元素置为null,帮助垃圾回收器回收。

五、总结

通过对Vector源码的解析,我们可以了解到Vector类的实现原理和线程安全性。在多线程环境下,我们可以通过Vector类来实现线程安全的集合操作。当然,在实际开发中,我们也可以选择其他线程安全的集合类,如CopyOnWriteArrayList等。

总之,深入研究和学习Vector源码,有助于我们更好地理解Java集合框架,提高编程水平。