Vector 源码剖析

Vector 是 JDK 1.0 引入的基于数组实现的动态数组，与 ArrayList 类似但加入了同步机制。本章剖析其核心实现，并与 ArrayList 对比。

一、Vector 简介

• 基于数组实现，是一个动态数组，容量能自动增长。
• 由 JDK 1.0 引入，很多实现方法都加入了同步语句（synchronized），因此是线程安全的（只是相对安全，某些场景仍需手动同步）。
• 实现了 RandomAccess 接口，支持快速随机访问。
• 实现了 Cloneable 接口，可以被克隆。

二、核心字段

protected Object[] elementData;     // 保存数据的数组
protected int elementCount;         // 实际数据的数量
protected int capacityIncrement;    // 容量增长系数

三、构造函数

public Vector() {
    this(10);                       // 默认容量 10
}

public Vector(int initialCapacity) {
    this(initialCapacity, 0);       // 增长系数默认为 0
}

public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

四、扩容机制

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length;
    if (minCapacity > oldCapacity) {
        int newCapacity = (capacityIncrement > 0)
                ? (oldCapacity + capacityIncrement)   // 按增长系数扩容
                : (oldCapacity * 2);                  // 默认扩容为原来的 2 倍
        if (newCapacity < minCapacity) {
            newCapacity = minCapacity;
        }
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
}

扩容规则：

• 指定了 capacityIncrement 时，容量增加 capacityIncrement。
• 未指定（默认 0）时，容量扩大为原来的 2 倍。
• 而 ArrayList 默认扩容为原来的 1.5 倍。

五、与 ArrayList 对比

对比项	Vector	ArrayList
出现时间	JDK 1.0	JDK 1.2
底层结构	Object 数组	Object 数组
线程安全	是（方法 synchronized）	否
默认扩容	2 倍	1.5 倍（新容量 = 旧容量 + 旧容量 >> 1）
增长系数	可指定 capacityIncrement	不支持
序列化	实现 Serializable	实现 Serializable
随机访问	支持（RandomAccess）	支持（RandomAccess）
使用建议	基本被 ArrayList 取代	单线程首选

使用建议：

• 单线程环境下优先使用 ArrayList，省去同步开销。
• 多线程场景更推荐 java.util.concurrent 包（如 CopyOnWriteArrayList）或 Collections.synchronizedList() 包装，而非直接使用 Vector。