Java 改善の章 (29) -----Vector

黄舟

リリース： 2017-02-11 10:10:25

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A v v v

—— ArrayList、Java の拡張章 (22) — LLINKEDLIST、ArrayList と LinkedList の原理と実装プロセスを詳しく説明します。Vector クラスは拡張可能な配列を実装できます。オブジェクト。

1.ベクターの概要

。配列と同様に、整数インデックスを使用してアクセスできるコンポーネントが含まれています。ただし、ベクターの作成後に追加または削除操作に対応するために、ベクターのサイズを増減できます。

Vector は List インターフェースを実装し、AbstractList クラスを継承しているため、キューとみなすことができ、追加、削除、変更、走査などの関連機能をサポートします。

Vector は、ランダムアクセスとクイックアクセスを提供する RandmoAccess インターフェイスを実装しています。 Vector では要素に直接アクセスできます。

Vector は Cloneable インターフェイスを実装し、 clone() メソッドをサポートし、クローンを作成できます。

public class Vector<E>
    extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

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Vector は 4 つのコンストラクターを提供します:

/**
     * 构造一个空向量，使其内部数据数组的大小为 10，其标准容量增量为零。
     */
     public Vector() {
            this(10);
     }
    
    /**
     * 构造一个包含指定 collection 中的元素的向量，这些元素按其 collection 的迭代器返回元素的顺序排列。
     */
    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);
    }
    
    /**
     * 使用指定的初始容量和等于零的容量增量构造一个空向量。
     */
    public Vector(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0);
    }
    
    /**
     *  使用指定的初始容量和容量增量构造一个空的向量。
     */
    public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
        this.capacityIncrement = capacityIncrement;
    }

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メンバー変数に関して、Vector は elementData、elementCount、およびCapacityIncrement メンバー変数。その中には、要素を Vector に保存する

Vector elementData: "Array of type Object[]" があります。 Vector の設計によれば、elementData は要素の追加に応じて動的に拡張できる動的配列です。具体的な増加方法については後述します (ensureCapacity メソッド)。 Vector の初期化時にコンテナーのサイズが指定されていない場合は、デフォルトのサイズ 10 が使用されます。

elementCount:

オブジェクト内の有効なコンポーネントの数。

capacityIncrement: ベクターのサイズがその容量よりも大きい場合、その量だけ容量が自動的に増加します。 Vectorの作成時にcapacityIncrementのサイズが指定されている場合、Vectorの動的配列の容量が増加するたびに、増加したサイズはcapacityIncrementになります。容量の増分がゼロ以下の場合、容量の増加が必要になるたびに、ベクターの容量が 2 倍になります。 T c Vector は同時にスレッドセーフです。 2. ソースコード解析

ここではLZによるソースコード解析について、追加(add)と削除(remove)の2つの方法のみ説明します。 2.1 追加: add(E e)

add(E e): 指定された要素をこのベクトルの末尾に追加します。

public synchronized boolean add(E e) {
        modCount++;     
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);    //确认容器大小，如果操作容量则扩容操作
        elementData[elementCount++] = e;   //将e元素添加至末尾
        return true;
    }

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この方法の具体的なプロセスは、まずコンテナのサイズを確認して拡張する必要があるかどうかを確認し、次にコンテナの最後に E 要素を追加することです。このベクトル。

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        //如果
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
    
    /**
     * 进行扩容操作
     * 如果此向量的当前容量小于minCapacity，则通过将其内部数组替换为一个较大的数组俩增加其容量。
     * 新数据数组的大小姜维原来的大小 + capacityIncrement，
     * 除非 capacityIncrement 的值小于等于零，在后一种情况下，新的容量将为原来容量的两倍，不过，如果此大小仍然小于 minCapacity，则新容量将为 minCapacity。
     */
    private void grow(int minCapacity) {
        int oldCapacity = elementData.length;     //当前容器大小
        /*
         * 新容器大小
         * 若容量增量系数(capacityIncrement) > 0，则将容器大小增加到capacityIncrement
         * 否则将容量增加一倍
         */
        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);
    }
    
    /**
     * 判断是否超出最大范围
     * MAX_ARRAY_SIZE：private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
     */
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0)
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE;
    }

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Vector の拡張プロセス全体は、capacityIncrement <= 0 の場合は 2 倍になり、それ以外の場合は Capacity Increment に拡張されます。もちろん、この容量の最大範囲は Integer.MAX_VALUE、つまり 2^32 - 1 であるため、Vector を無限に拡張することはできません。

2.2、remove(Object o)

/**
     * 从Vector容器中移除指定元素E
     */
    public boolean remove(Object o) {
        return removeElement(o);
    }

    public synchronized boolean removeElement(Object obj) {
        modCount++;
        int i = indexOf(obj);   //计算obj在Vector容器中位置
        if (i >= 0) {
            removeElementAt(i);   //移除
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    public synchronized void removeElementAt(int index) {
        modCount++;     //修改次数+1
        if (index >= elementCount) {   //删除位置大于容器有效大小
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
        }
        else if (index < 0) {    //位置小于 < 0
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
        }
        int j = elementCount - index - 1;
        if (j > 0) {   
            //从指定源数组中复制一个数组，复制从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束。
            //也就是数组元素从j位置往前移
            System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);
        }
        elementCount--;   //容器中有效组件个数 - 1
        elementData[elementCount] = null;    //将向量的末尾位置设置为null
    }

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因为Vector底层是使用数组实现的，所以它的操作都是对数组进行操作，只不过其是可以随着元素的增加而动态的改变容量大小，其实现方法是是使用Arrays.copyOf方法将旧数据拷贝到一个新的大容量数组中。Vector的整个内部实现都比较简单，这里就不在重述了。

三、Vector遍历

Vector支持4种遍历方式。

3.1、随机访问

因为Vector实现了RandmoAccess接口，可以通过下标来进行随机访问。

for(int i = 0 ; i < vec.size() ; i++){
        value = vec.get(i);
    }

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3.2、迭代器

Iterator it = vec.iterator();
    while(it.hasNext()){
        value = it.next();
        //do something
    }

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3.2、for循环

for(Integer value:vec){
        //do something
    }

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3.4、Enumeration循环

Vector vec = new Vector<>();
    Enumeration enu = vec.elements();
    while (enu.hasMoreElements()) {
        value = (Integer)enu.nextElement();
    }

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