Java容器类源码-Vector的最全的源码分析

2023年10月6日 315次阅读来源: java集合源码分析

一、概述

我们都知道，在Java的Collections包含了List和Set，而List里面有
ArrayList、
LinkedList、还有Vector，对于很多Java初学者来说，前面两个比较常用，ArrayList查询效率比较高（底层是数组实现），而LinkedList的增删效率比较高（底层是双向链表实现）。那么Vector是什么呢？它和ArrayList、LinkedList一样，支持有序可重复地存放单列数据。它底层实现和ArrayList类似，都是数组实现，因此在技术面试中，面试官比较喜欢拿ArrayList和Vector进行比较。尽管Vector在Java1.2之后进行了优化更新，但是Java官方还是推荐在不需要考虑线程安全的情况下，优先使用ArrayList。

二、Vector和ArrayList的对比

那么，Vector和ArrayList既然都是数组实现，它们到底有什么区别呢？通过对比它们的源码，可以总结出以下两个区别： (1) Vector的所有方法都是有synchronized关键字的，即每一个方法都是同步的，所以在使用起来效率会非常低，但是保证了线程安全；而ArrayList的全部方法都是非同步的，所以相对Vector的效率会更高，所以它是线程不安全的。 (2) ArrayList在每次扩容时都是增加当前容量的1.5倍，而Vector在扩容时都是增加当前容量的两倍。

综上，Vector在增删改查等API上的实现都是和ArrayList类似甚至是相同的，所以如果你看了ArrayList的源码，那么Vector的源码你肯定是一下就看懂了，如果你还没看ArrayList的源码，请移步到
《Java容器类源码-ArrayList的最全的源码分析》。所以在不需要考虑线程安全时，Java官方推荐我们使用ArrayList，那么，如果线程不安全时呢？我们应该怎么选择？我们都知道，Java在Collections类中给我们提供了同步ArrayList的方法
public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)。它可以帮助我们实现同步ArrayList，但是你通过看
synchronizedList的实现就会知道，它其实是创建了一个新的类叫做
SynchronizedList，它其实只是对ArrayList的增删改查等常用方法加了synchronized字段，所以它的效率其实和Vector是一样的，这个也在我们后面讲到的subList(）源码里面得到印证，不信，我们在代码里面测试一下：

[java]
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?

/**
* 测试使用Collections.synchronizedList调用增、删、改三个API操作50000个数据，求100次的平均时间
*
*/
public class QTest {
public static void main(String[] args) {
long totalTime = 0;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
totalTime += new QTest().getTime();
}
System.out.println(“Collections.synchronizedList() 平均耗时：” + (totalTime / 100));
}
public long getTime() {
List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Integer>());
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 50000; i++) {
list.add(i * 10); // 增加
}
for (int i = 0; i < 50000; i++) { // 修改
list.set(i, i);
}
for (int i = 0; i < list.size(); i++) { // 删除
list.remove(i);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(“Collections.synchronizedList()消耗时间:” + (endTime – startTime));
return endTime – startTime;
}
}

/**
 * 测试使用Collections.synchronizedList调用增、删、改三个API操作50000个数据，求100次的平均时间
 *
 */
public class QTest {
	public static void main(String[] args) {
		
		long totalTime = 0;
		
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			totalTime += new QTest().getTime();
		}
		
		System.out.println("Collections.synchronizedList() 平均耗时：" + (totalTime / 100));

	}

	public long getTime() {
		
		List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Integer>());
		
		long startTime = System.currentTimeMillis();
		
		for (int i = 0; i < 50000; i++) {
			list.add(i * 10); // 增加
		}
		for (int i = 0; i < 50000; i++) { // 修改
			list.set(i, i);
		}
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) { // 删除
			list.remove(i);
		}
		
		long endTime = System.currentTimeMillis();
		
		System.out.println("Collections.synchronizedList()消耗时间:" + (endTime - startTime));
		
		return endTime - startTime;
	}
}

[java]
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?

/**
* 测试使用Vector调用增、删、改三个API操作50000个数据，求100次的平均时间
*
*/
public class PTest {
public static void main(String[] args) {
long totalTime = 0;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
totalTime += new QTest().getTime();
}
System.out.println(“vector 平均耗时：” + (totalTime / 100));
}
public long getTime() {
Vector<Integer> vector = new Vector<>();
long nStartTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
vector.add(i * 10); // 增加
}
for (int i = 0; i < 100000; i++) { // 修改
vector.set(i, i);
}
for (int i = 0; i < vector.size(); i++) { // 删除
vector.remove(i);
}
long nEndTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(“vector消耗时间:” + (nEndTime – nStartTime));
return nEndTime – nStartTime;
}
}

/**
 * 测试使用Vector调用增、删、改三个API操作50000个数据，求100次的平均时间
 *
 */
public class PTest {
	public static void main(String[] args) {

		long totalTime = 0;

		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			totalTime += new QTest().getTime();
		}

		System.out.println("vector 平均耗时：" + (totalTime / 100));
	}

	public long getTime() {
		Vector<Integer> vector = new Vector<>();
		
		long nStartTime = System.currentTimeMillis();
		
		for (int i = 0; i < 100000; i++) {
			vector.add(i * 10); // 增加
		}
		for (int i = 0; i < 100000; i++) { // 修改
			vector.set(i, i);
		}
		for (int i = 0; i < vector.size(); i++) { // 删除
			vector.remove(i);
		}
		
		long nEndTime = System.currentTimeMillis();
		
		System.out.println("vector消耗时间:" + (nEndTime - nStartTime));
		
		return nEndTime - nStartTime;
	}
}

这两段代码其实就是对同步的ArrayList进行增、删、改50000条数据，并重复100次，求平均时间。通过运行，在我的电脑（每台电脑的运行速度不一样）里Collections.synchronizedList的100次平均消耗时间是：129ms，而Vector的100次平均消耗时间是：130ms。在需要考虑线程安全时，你是用Vector和Collections.synchronizedList初始化的ArrayList大概效率是差不多的。所以，Vector也并非毫无用武之地，那么这次我们就一起探究一下Vector的源码。

三、源码解读

1. 继承、实现

extends：AbstractList<E> implements：List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

2. 全局变量

(1) 存放数据的数组

[java]
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protected Object[] elementData;

protected Object[] elementData;

(2) 存放数量

[java]
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protected int elementCount;

protected int elementCount;

(3) 容量增量

[java]
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?

protected int capacityIncrement;

protected int capacityIncrement;

3. 构造方法

(1) 不带参数的构造方法

[java]
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public Vector() {
this(10);
}

public Vector() {
    this(10);
}

(2) 带初始化容量大小的构造方法

[java]
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/**
* @param initialCapacity 初始化容量大小
*/
public Vector(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, 0);
}

/**
 * @param initialCapacity 初始化容量大小
 */
public Vector(int initialCapacity) {
    this(initialCapacity, 0);
}

(3) 带初始化容量和容量增量的构造方法

[java]
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/**
* @param initialCapacity 初始化容量大小
* @param capacityIncrement 容量增量
*/
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException(“Illegal Capacity: “+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

/**
 * @param initialCapacity	初始化容量大小
 * @param capacityIncrement 容量增量
 */
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
    super();
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

(4) 带Colleciton参数的构造方法

[java]
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/**
* @param c 将c转为Vector
*/
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);
}

/**
 * @param c 将c转为Vector
 */
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);
}

4. 方法

(1) public synchronized void copyInto(Object[] anArray) 源码解释：通过JNI调用c++库的arraycopy方法，实现将anArray数组复制到当前的Vector。

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

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

(2) public synchronized void trimToSize() 源码解释：用以优化Vector的内存，我们都知道，Vector的每次容量增量是当前大小的2倍，但是当我们没法用完申请的这么多内存时，我们可以通过调用这个方法用以将不需要的内存释放掉。

[java]
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public synchronized void trimToSize() {
modCount++; // 修改次数增加
int oldCapacity = elementData.length; // 获取到当前的申请的内存大小
if (elementCount < oldCapacity) { // 如果当前存放的数量比申请的内存要少
elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount); // 重新为这个数组申请elementCount大小内存，并存放这些数据
}
}

    public synchronized void trimToSize() {
        modCount++;		// 修改次数增加
        int oldCapacity = elementData.length;	// 获取到当前的申请的内存大小
        if (elementCount < oldCapacity) {		// 如果当前存放的数量比申请的内存要少
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);	// 重新为这个数组申请elementCount大小内存，并存放这些数据
        }
    }

(3) public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) 源码解释：当要扩容时，会调用此方法，保证当前容量能存放得下所需要存放的元素数量。如果不够时，会调用grow()方法进行扩容。
[java]
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public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity > 0) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(minCapacity);
}
}

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

[java]
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private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minCapacity – elementData.length > 0)
grow(minCapacity); // 如果当前容量比数组的长度要小时，调用grow扩容
}

    private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);	// 如果当前容量比数组的长度要小时，调用grow扩容
    }

[java]
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private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE – 8;
/**
* Vector的扩容方法，每次扩容至2倍
* @param minCapacity
*/
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length; // 获取到数组的长度
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); //如果没有初始化capacityIncrement，则增加至两倍
if (newCapacity – minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity – MAX_ARRAY_SIZE > 0) // 如果扩容后的容量超过了最大容量
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 调用hugeCapacity方法
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); // 将数组复制到扩容后的新内存中去
}

private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
	/**
	 * Vector的扩容方法， 每次扩容至2倍
	 * @param minCapacity
	 */
	private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;	// 获取到数组的长度
        int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); //如果没有初始化capacityIncrement，则增加至两倍
        if (newCapacity - minCapacity < 0)	
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)	// 如果扩容后的容量超过了最大容量
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);	// 调用hugeCapacity方法
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);	// 将数组复制到扩容后的新内存中去
    }

[java]
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?

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}

    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {	
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

(4) public synchronized void setSize(int newSize) 源码解释：修改容量，当newSize比数组的长度要大时，将其复制到新的内存区域，如果要小的话，则从newSize位置到数组的最后一个位置的所有元素置为空。
[java]
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public synchronized void setSize(int newSize) {
modCount++;
if (newSize > elementCount) {
ensureCapacityHelper(newSize);
} else {
for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
elementData[i] = null;
}
}
elementCount = newSize;
}

    public synchronized void setSize(int newSize) {
        modCount++;
        if (newSize > elementCount) {
            ensureCapacityHelper(newSize);
        } else {
            for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
                elementData[i] = null;
            }
        }
        elementCount = newSize;
    }

(5) public synchronized int capacity() 源码解释：返回数组长度，即申请内存的长度。
[java]
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public synchronized int capacity() {
return elementData.length;
}

    public synchronized int capacity() {
        return elementData.length;
    }

(6) public synchronized int size() 源码解释：返回数组已经使用的长度，即存放的数据个数。
[java]
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public synchronized int size() {
return elementCount;
}

    public synchronized int size() {
        return elementCount;
    }

(7) public synchronized boolean isEmpty() 源码解释：判空，如果数量为0，即为empty。
[java]
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public synchronized boolean isEmpty() {
return elementCount == 0;
}

    public synchronized boolean isEmpty() {
        return elementCount == 0;
    }

(8) public Enumeration<E> elements() 源码解释：返回一个Enumeration对象的序列。Enumeration只有两个方法，hasMoreElements()和nextElement()，它只能从首个元素遍历到最后一个元素，并不能根据位置拿到具体的元素。
[java]
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public Enumeration<E> elements() {
return new Enumeration<E>() {
int count = 0;
public boolean hasMoreElements() {
return count < elementCount;
}
public E nextElement() {
synchronized (Vector.this) {
if (count < elementCount) {
return elementData(count++);
}
}
throw new NoSuchElementException( “Vector Enumeration”);
}
};
}

    public Enumeration<E> elements() {
        return new Enumeration<E>() {
            int count = 0;

            public boolean hasMoreElements() {
                return count < elementCount;
            }

            public E nextElement() {
                synchronized (Vector.this) {
                    if (count < elementCount) {
                        return elementData(count++);
                    }
                }
                throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration");
            }
        };
    }

(9) public boolean contains(Object o) 源码解释：是否包含对象o。调用indexOf判断是否存在。

[java]
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public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o, 0) >= 0;
}

    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o, 0) >= 0;
    }

[java]
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public int indexOf(Object o) {
return indexOf(o, 0);
}

    public int indexOf(Object o) {
        return indexOf(o, 0);
    }

(10) public synchronized int indexOf(Object o, int index) 源码解释：判断o是否为空，如果为空，则遍历是否存在值为空的元素；不为空，判断是否存在和o相等的元素。
[java]
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public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
if (o == null) {
for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return –1;
}

    public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
        if (o == null) {
            for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

(11) public synchronized int lastIndexOf 源码解释：获取该元素所处的最后一个位置，不存在则返回-1
[java]
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public synchronized int lastIndexOf(Object o) {
return lastIndexOf(o, elementCount-1);
}

    public synchronized int lastIndexOf(Object o) {
        return lastIndexOf(o, elementCount-1);
    }

[java]
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public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {
if (index >= elementCount)
throw new IndexOutOfBoundsException(index + ” >= “+ elementCount);
if (o == null) {
for (int i = index; i >= 0; i–)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = index; i >= 0; i–)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return –1;
}

    public synchronized int lastIndexOf(Object o, int index) {
        if (index >= elementCount)
            throw new IndexOutOfBoundsException(index + " >= "+ elementCount);

        if (o == null) {
            for (int i = index; i >= 0; i--)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = index; i >= 0; i--)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

(12) public synchronized E elementAt(int index)

源码解释：返回这个位置的元素。其实就是判断数组的index位置是否有元素
[java]
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public synchronized E elementAt(int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + ” >= “ + elementCount);
}
return elementData(index);
}

    public synchronized E elementAt(int index) {
        if (index >= elementCount) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
        }

        return elementData(index);
    }

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

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

(13) public synchronized E firstElement() 源码解释：返回数组第0个位置的元素。
[java]
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public synchronized E firstElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return elementData(0);
}

    public synchronized E firstElement() {
        if (elementCount == 0) {
            throw new NoSuchElementException();
        }
        return elementData(0);
    }

(14) public synchronized E lastElement() 源码解释：返回数组最后一个位置的元素。

[java]
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public synchronized E lastElement() {
if (elementCount == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
return elementData(elementCount – 1);
}

    public synchronized E lastElement() {
        if (elementCount == 0) {
            throw new NoSuchElementException();
        }
        return elementData(elementCount - 1);
    }

(15) public synchronized void setElementAt(E obj, int index) 源码解释：修改第index位置的值为obj。其实就是数组赋值。
[java]
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public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + ” >= “ +
elementCount);
}
elementData[index] = obj;
}

    public synchronized void setElementAt(E obj, int index) {
        if (index >= elementCount) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
                                                     elementCount);
        }
        elementData[index] = obj;
    }

(16) public synchronized void removeElementAt(int index) 源码解释：
获取到index位置后有多少个元素，并将index位置后面的元素复制到index位置前的后面，再将index位置置空。复制操作通过JNI实现。
[java]
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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; // 获取第index位置后有多少个元素
if (j > 0) {
System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j); // 将emlementData[j, elementCount]复制到elementData[0, index]的后面
}
elementCount–;
elementData[elementCount] = null; // 等待GC
}

    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;		// 获取第index位置后有多少个元素
        if (j > 0) {
            System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);	// 将emlementData[j, elementCount]复制到elementData[0, index]的后面
        }
        elementCount--;
        elementData[elementCount] = null; // 等待GC
    }

(17) public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) 源码解释：将index位置后的元素复制到原数组的index+1位置后的地方，并在index位置赋值obj。
[java]
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public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
modCount++;
if (index > elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
+ ” > “ + elementCount);
}
ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 判断是否需要扩容
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount – index); // 将elementData[index+1, elementCount]复制到elementData[index+1, elementCount +1]位置，
elementData[index] = obj; // 在index位置赋值obj
elementCount++;
}

    public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
        modCount++;
        if (index > elementCount) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
                                                     + " > " + elementCount);
        }
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);		// 判断是否需要扩容
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);	// 将elementData[index+1, elementCount]复制到elementData[index+1, elementCount +1]位置，
        elementData[index] = obj;	// 在index位置赋值obj
        elementCount++;
    }

(18) public synchronized void addElement(E obj) 源码解释：在数组最后添加数据obj。先扩容，再通过数组赋值。

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

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

(19) public synchronized boolean removeElement(Object obj) 源码解释：移除元素。先获取到移除元素在数组的位置，然后调用removeElementAt方法移除元素。
[java]
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public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
modCount++;
int i = indexOf(obj);
if (i >= 0) {
removeElementAt(i);
return true;
}
return false;
}

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

(20) public synchronized void removeAllElements() 源码解释：移除所有元素。即将所有元素置为null，等待gc。
[java]
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public synchronized void removeAllElements() {
modCount++;
// Let gc do its work
for (int i = 0; i < elementCount; i++)
elementData[i] = null;
elementCount = 0;
}

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

        elementCount = 0;
    }

(21) public synchronized E get(int index) 源码解释：获取index位置的元素。
[java]
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public synchronized E get(int index) {
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
return elementData(index);
}

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

        return elementData(index);
    }

(22) public synchronized E set(int index, E element) 源码解释：修改index位置的值为element。实现原理也是直接数组赋值。
[java]
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public synchronized E set(int index, E element) {
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
return oldValue;
}

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

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

(23) public synchronized boolean add(E e) 源码解释：在最后位置新增元素e。先判断是否需要扩容，然后赋值。实现原理和addElement是一样的。
[java]
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public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
return true;
}

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

(24) public boolean remove(Object o) 源码解释：移除元素，和removeElement方法一样。
[java]
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public boolean remove(Object o) {
return removeElement(o);
}

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

(25) public void add(int index, E element) 源码解释：添加元素，和insertElementAt方法一样。

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

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

(26) public synchronized E remove(int index) 源码解释：移除index位置的元素。实现思路和removeElementAt类似。

[java]
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public synchronized E remove(int index) {
modCount++;
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
E oldValue = elementData(index); // 获取到旧值
int numMoved = elementCount – index – 1; // index位置后面元素的个数
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 将elementData[index+1, elementCount]移到element[0, index]后
elementData[–elementCount] = null; // Let gc do its work
return oldValue;
}

    public synchronized E remove(int index) {
        modCount++;
        if (index >= elementCount)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
        E oldValue = elementData(index);	// 获取到旧值

        int numMoved = elementCount - index - 1;	// index位置后面元素的个数
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);	// 将elementData[index+1, elementCount]移到element[0, index]后
        elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work

        return oldValue;
    }

(27) public void clear() 源码解释：移除所有元素，直接调用removeAllElements()。
[java]
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public void clear() {
removeAllElements();
}

    public void clear() {
        removeAllElements();
    }

(28) public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) 源码解释：判断是否包含集合c的所有元素。调用AbstractCollection的实现，代码也很简单，不赘叙。
[java]
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public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) {
return super.containsAll(c);
}

    public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c) {
        return super.containsAll(c);
    }

[java]
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public boolean containsAll(Collection<?> c) {
for (Object e : c)
if (!contains(e))
return false;
return true;
}

    public boolean containsAll(Collection<?> c) {
        for (Object e : c)
            if (!contains(e))
                return false;
        return true;
    }

(29) public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) 源码解释：把集合c复制到当前数组的末尾。先判断是否需要扩容，然后调用JNI的arraycopy实现复制。
[java]
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public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) {<pre name=“code” class=“java”> modCount++;</pre> Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; ensureCapacityHelper(elementCount + numNew); System.arraycopy(a, 0, elementData, elementCount, numNew); elementCount += numNew; return numNew != 0; }
<pre></pre>
<br>
(30) public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c)

    public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
    
     
      
       [java] 
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       ?
      
     
     
   
   modCount++;   
  
            modCount++;
 Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; ensureCapacityHelper(elementCount + numNew); System.arraycopy(a, 0, elementData, elementCount, numNew); elementCount += numNew; return numNew != 0; }
 (30) public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c) 源码解释：   将包含集合c的所有元素移除。调用AbstractCollection的实现，代码也很简单，不赘叙。
 [java]
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public boolean removeAll(Collection<?> c) {  
        Objects.requireNonNull(c);  
        boolean modified = false;  
        Iterator<?> it = iterator();  
        while (it.hasNext()) {  
            if (c.contains(it.next())) {  
                it.remove();  
                modified = true;  
            }  
        }  
        return modified;  
    }  
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        boolean modified = false;
        Iterator<?> it = iterator();
        while (it.hasNext()) {
            if (c.contains(it.next())) {
                it.remove();
                modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }
 (31)  public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c)   源码解释：   将数组中不是c中包含的元素全部移除。调用AbstractCollection的实现，代码也很简单，不赘叙。
 [java]
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public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c) {  
     return super.retainAll(c);  
 }  
   public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c) {
        return super.retainAll(c);
    }
[java]
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 ?
public boolean retainAll(Collection<?> c) {  
    Objects.requireNonNull(c);  
    boolean modified = false;  
    Iterator<E> it = iterator();  
    while (it.hasNext()) {  
        if (!c.contains(it.next())) {  
            it.remove();  
            modified = true;  
        }  
    }  
    return modified;  
}  
    public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        boolean modified = false;
        Iterator<E> it = iterator();
        while (it.hasNext()) {
            if (!c.contains(it.next())) {
                it.remove();
                modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }
 (32)  public synchronized boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)
 源码解释：   在index位置插入集合c。实现原理和在某个位置插入元素原理一样，不赘叙。
 [java]
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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;  
}  
    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;
    }
 (33) public synchronized List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)    源码解释：   调用父类的subList，然后通过Collections.synchronizedList来保证子List是同步的，这也就印证了我们前面所说的Collections.synchronizedList初始化的ArrayList和Vector是一样效率的，因为它们的同步方式都是一样的，而增删改查这些操作对于它们两个来说都是一样的原理，所以可以知道它们的效率是一样的。
 [java]
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public synchronized List<E> subList(int fromIndex,  int toIndex) {  
    return Collections.synchronizedList(super.subList(fromIndex, toIndex),  
                                        this);  
}  
    public synchronized List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
        return Collections.synchronizedList(super.subList(fromIndex, toIndex),
                                            this);
    }
 (34)  protected synchronized void removeRange(int fromIndex, int toIndex)   源码解释：   将某个范围的数据移除。实现原理和删除某个位置的元素原理是一样的，不赘叙。
 [java]
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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;  
 }  
   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;
    }
 (35) public synchronized ListIterator<E> listIterator(int index)   源码解释：   返回一个从index位置开始的LIstIterator，方便我们遍历Vector，关于ListIterator在
 《Java容器类源码-LinkedList的最全的源码分析》已经详说，这里不赘叙。
 [java]
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public synchronized ListIterator<E> listIterator(int index) {  
        if (index < 0 || index > elementCount)  
            throw new IndexOutOfBoundsException( "Index: "+index);  
        return new ListItr(index);  
    }  
public synchronized ListIterator<E> listIterator(int index) {
        if (index < 0 || index > elementCount)
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
        return new ListItr(index);
    }
 (36) public synchronized ListIterator<E> listIterator()   源码解释：   返回一个从0位置开始的ListIterator，不赘叙。
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public synchronized ListIterator<E> listIterator() {  
    return new ListItr(0);  
}  
    public synchronized ListIterator<E> listIterator() {
        return new ListItr(0);
    }
 (37) public synchronized Iterator<E> iterator()   源码解释：   返回一个Iterator实现类Itr。有人会问ListIterator和Itr有什么区别吗？其实ListIterator是Itr的子类，它在Itr的基础上再增加了一些接口，例如hasPrevious()，nextIndex()等，所以如果觉得Iterator不能满足你的需求，可以看一下ListIterator里面提供的API。
 [java]
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public synchronized Iterator<E> iterator() {  
    return new Itr();  
}  
    public synchronized Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }
 (38) public Spliterator<E> spliterator()   源码解释：   实例化一个VectorSpliterator对象，并返回。VectorSpliterator是JDK1.8之后LinkedList新增的内部类，因为用得比较少，我就不在这里班门弄斧了，大家有需要可以自行深入研究。
 [java]
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public Spliterator<E> spliterator() {  
    return new VectorSpliterator<>(this,  null, 0, -1, 0);  
}  
    public Spliterator<E> spliterator() {
        return new VectorSpliterator<>(this, null, 0, -1, 0);
    }
四、总结
 看完了Vector的源码，我觉得我们需要学到比较重要的几点。首先是开头所说的Vector和ArrayList的区别，这里就不重复了。第二个就是我们通过subList这个实现可以看到，它的子序列其实也是通过Collections.synchronizedList来初始化子序列并返回的，所以其实Collections.synchronizedList初始化的ArrayList实现同步的原理和Vector是一样的，而ArrayList和Vector的底层都是数组，常规的增删改查操作是一样的，所以我们可以确定Vector和实现了同步的ArrayList在数据操作时的效率是相近的，所以我觉得我们并不需要纠结在考虑线程安全时到底是用Collections.synchronizedList初始化的ArrayList还是Vector。第三个就是需要了解到Vector的增删改查实现原理，它的api核心可以说就是这几个方法了，所有其他api都是围绕这几个方法来进行扩展。

    原文作者：java集合源码分析
    原文地址: https://juejin.im/entry/59eda7e26fb9a0452935ec54
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