Vevtor和Stack

前面写了一篇关于的是LinkedList的除了它的数据结构稍微有一点复杂之外，其他的都很好理解的。这 一篇说的大家在开发中很少去用到，有的时候也可能是会用到的，了解就行。

注意在学习这一篇之前，需要有多线程的知识：

1）锁机制：对象锁、方法锁、类锁

对象锁就是方法锁：就是在一个类中的方法上加上synchronized关键字，这就是给这个方法加锁了。

类锁：锁的是整个类，当有多个线程来声明这个类的对象的时候将会被阻塞，直到拥有这个类锁的对象被销毁或者主动释放了类锁。这个时候在被阻塞住的线程被挑选出一个占有该类锁，声明该类的对象。 其他线程继续被阻塞住。例如：在类A上有关键字synchronized，那么就是给类A加了类锁，线程1第一 个声明此类的实例，则线程1拿到了该类锁，线程2在想声明类A的对象，就会被阻塞。

2）在本文中，使用的是方法锁。

3）每个对象只有一把锁，有线程A，线程B，还有一个集合C类，线程A操作C拿到了集合中的锁（在集合C中有用synchronized关键字修饰的），并且还没有执行完，那么线程A就不会释放锁，当轮到线程B去操作集合C中的方法时 ，发现锁被人拿走了，所以线程B只能等待那个拿到锁的线程使用完，然后才能拿到锁进行相应的操作。

1、Vector概述

通过API中可以知道：

1. Vector是一个可变化长度的数组
2. Vector增加长度通过的是capacity和capacityIncrement这两个变量，目前还不知道如何实现自动 扩增的，等会源码分析
3. Vector也可以获得iterator和listIterator这两个迭代器，并且他们发生的是fail-fast，而不是failsafe，注意这里，不要觉得这个vector是线程安全就搞错了，具体分析在下面会说
4. Vector是一个线程安全的类，如果使用需要线程安全就使用Vector，如果不需要，就使用arrayList
5. Vector和ArrayList很类似，就少许的不一样，从它继承的类和实现的接口来看，跟arrayList一模一 样。

注意：java1.5推出的java.uitl.concurrent包，为了解决复杂的并发问题的。所以开发中，不建议用vector，原因在文章的结束会有解释，需要线程安全的集合类直接用java.util.concurrent包下的类。

2、Vector源码分析

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

我们发现Vector的继承关系和层次结构和ArrayList中的一模一样，忘记的可以去ArrayList标题查看！

构造方法

一共有四个构造方法。

构造方法作用：

• 初始化存储元素的容器，也就是数组，elementData，
• 初始化capacityIncrement的大小，默认是0，这个的作用就是扩展数组的时候，增长的大小，为0 则每次扩展2倍

Vector()：空构造

/**
 * Constructs an empty vector so that its internal data array
 * has size {@code 10} and its standard capacity increment is
 * zero.
 */
///看注释，这个是一个空的Vector构造方法，所以让他使用内置的数组，这里还不知道什么是内置的数组，看它调用了自身另外一个带一个参数的构造器
public Vector() {
    this(10);
}

Vector(int)

/**
 * Constructs an empty vector with the specified initial capacity and
 * with its capacity increment equal to zero.
 *
 * @param   initialCapacity   the initial capacity of the vector
 * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
 *         is negative
 */
//注释说，给空的cector构造器用和带有一个特定初始化容量用的，并且又调用了另外一个带两个参数的构造器，并且给容量增长值(capacityIncrement=0)为0，查看vector中的变量可以发现capacityIncrement是一个成员变量

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

ector(int，int)

/**
 * Constructs an empty vector with the specified initial capacity and
 * capacity increment.
 *
 * @param   initialCapacity     the initial capacity of the vector
 * @param   capacityIncrement   the amount by which the capacity is
 *                              increased when the vector overflows
 * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
 *         is negative
 */
//构建一个有特定的初始化容量和容量增长值的空的Vector，
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
    super();//调用父类的构造，是个空构造
    if (initialCapacity < 0)//小于0，会报非法参数异常：不合法的容量
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];//elementData是一个成员变量数组，初始化它，并给它初始化长度。默认就是10，除非自己给值。
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;//capacityIncrement的意思是如果要扩增数组，每次增长该值，如果该值为0，那数组就变为两倍的原长度，这个之后会分析到
}

Vector(Collection c)

/**
 * Constructs a vector containing the elements of the specified
 * collection, in the order they are returned by the collection's
 * iterator.
 *
 * @param c the collection whose elements are to be placed into this
 *       vector
 * @throws NullPointerException if the specified collection is null
 * @since   1.2
 */
//将集合c变为Vector，返回Vector的迭代器。
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);
}

核心方法

add()方法

/**
 * Appends the specified element to the end of this Vector.
 *
 * @param e element to be appended to this Vector
 * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
 * @since 1.2
 */

//就是在vector中的末尾追加元素。但是看方法，synchronized，明白了为什么vector是线程安全的，因为在方法前面加了synchronized关键字，给该方法加锁了，哪个线程先调用它，其它线程就得等着，如果不清楚的就去看看多线程的知识，到后面我也会一一总结的。
public synchronized boolean add(E e) {
    modCount++;
    //通过arrayList的源码分析经验，这个方法应该是在增加元素前，检查容量是否够用
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
    elementData[elementCount++] = e;
    return true;
}

ensureCapacityHelper(int)

/**
 * This implements the unsynchronized semantics of ensureCapacity.
 * Synchronized methods in this class can internally call this
 * method for ensuring capacity without incurring the cost of an
 * extra synchronization.
 *
 * @see #ensureCapacity(int)
 */
////这里注释解释，这个方法是异步(也就是能被多个线程同时访问)的，原因是为了让同步方法都能调用到这个检测容量的方法，比如add的同时，另一个线程调用了add的重载方法，那么两个都需要同时查询容量够不够，所以这个就不需要用synchronized修饰了。因为不会发生线程不安全的问题
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        //容量不够，就扩增，核心方法
        grow(minCapacity);
}

grow(int)

//看一下这个方法，其实跟arrayList一样，唯一的不同就是在扩增数组的方式不一样，如果capacityIncrement不为0，那么增长的长度就是capacityIncrement，如果为0，那么扩增为2倍的原容量
    
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);
}

只要能看的懂ArrayList，这个就是在每个方法上比arrayList多了一个synchronized，其他都一 样。这里就不再分析了！

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

3、Stack

现在来看看Vector的子类Stack，学过数据结构都知道，这个就是栈的意思。那么该类就是跟栈的用法一 样了

class Stack<E> extends Vector<E> {}

通过查看他的方法，和查看api文档，很容易就能知道他的特性。就几个操作，出栈，入栈等，构造方法也是空的，用的还是数组，父类中的构造，跟父类一样的扩增方式，并且它的方法也是同步的，所以也是线程安全。

4、总结Vector和Stack

【Vector总结（通过源码分析）】

1. Vector线程安全是因为它的方法都加了synchronized关键字
2. Vector的本质是一个数组，特点能是能够自动扩增，扩增的方式跟capacityIncrement的值有关
3. 它也会fail-fast，还有一个fail-safe两个的区别在下面的list总结中会讲到。

【Stack的总结】

1. 对栈的一些操作，先进后出
2. 底层也是用数组实现的，因为继承了Vector
3. 也是线程安全的