20220930-Vector集合扩容机制源码分析

目录

• 一、使用默认无参构造器创建Vector集合
  • 1.测试代码
  • 2.底层代码
• 二、使用带参构造器创建Vector集合
  • 1.测试代码
  • 2.底层代码

总结：

1. ArrayList与Vector集合的底层都是通过Object[] elementData数组存放对象的
2. ArrayList使用无参构造器时，初始容量为0，当存放一个对象后，容量扩容为10，此后按1.5*当前容量进行扩容
3. ArrayList使用带参构造器时，初始容量为设定值，当存放对象个数达到集合容量上限后，此后按1.5*当前容量进行扩容
4. Vector使用无参构造器时，初始容量为10，当存放对象个数达到集合容量上限后，此后按2*当前容量进行扩容
5. Vector使用带参构造器时，初始容量为设定值，当存放对象个数达到集合容量上限后，此后按2*当前容量进行扩容
6. Vector集合支持多线程，ArrayList集合不支持多线程，ArrayList比Vector效率高

一、使用默认无参构造器创建Vector集合

1.测试代码

public class Vector01 {
    public static void main(String[] args) {
        Vector vector = new Vector();  //跳转至第1步
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            vector.add(i);
        }
    }
}

2.底层代码

第1步

public Vector() {
        this(10);  //表示使用本类中重载的带1个int类型参数的构造器（需要放在构造器首行），跳转至第2步
}

第2步

public Vector(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0);  //表示使用本类中重载的带2个参数（int,int）的构造器，跳转至第3步
}

第3步

public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
        super();  //显示调用父类的无参构造器（需要放在构造器首行），跳转至第4步
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
        this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

第4步
进入Vector类的父类AbstractList类中，调用父类无参构造器

protected AbstractList() {
      //super();  隐式的调用父类的无参构造器
}
...
protected transient int modCount = 0;  //从第5步执行之后跳转至此，然后跳转至第3步

第5步
继续进入AbstractList类的父类AbstractCollection类中，调用父类无参构造器，AbstractCollection的直接父类为Object

protected AbstractCollection() {
}

第6步
此时Vector集合创建完成，vector = {null, null, null, null, null, null, null, null, null, null}
第7步
执行for循环语句，当i = 0时，执行vector.add(i)

public synchronized boolean add(E e) {
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);  //跳转至第8步
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
}

第8步

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
}

第9步
由于初始容量为10，可以存放10个对象，当达到容量上限后，需要进行扩容处理

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);
}

第10步
经过扩容后，新的Vector集合的容量=原容量*2

---

二、使用带参构造器创建Vector集合

1.测试代码

public class Vector01 {
    public static void main(String[] args) {
        Vector vector = new Vector(5);  //跳转至第1步
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            vector.add(i);
        }
    }
}

2.底层代码

第1步

public Vector(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0);
}

此后的执行方式与使用无参构造器时的方式完全相同。