（注意：本文基于JDK1.8）

前言

算上迭代器的add（）方法，Vector中一共有7個(gè)添加元素的方法，5個(gè)添加單個(gè)元素的方法，2個(gè)添加多個(gè)元素的方法，接下來就一起分析它們的實(shí)現(xiàn)……Vector是一個(gè)線程安全的容器類，它的添加功能是如何做到線程安全的呢?

add（E）方法分析

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

用于添加1個(gè)元素的方法，由synchronized修飾，只有獲得對象鎖的線程才可以執(zhí)行該方法，其它未獲得對象鎖的線程會blocked在方法的入口處，等待已經(jīng)持有對象鎖的線程釋放對象鎖，傳入的參數(shù)為即將要添加的元素對象，類型為指定的類型參數(shù)E

1、首先修改modCount值

Vecotor的父類AbstractList中，定義了實(shí)例變量modCount，這意味著每個(gè)Vector對象也持有一個(gè)modCount，這里將其+1，表示當(dāng)前Vector對象持有的元素發(fā)生變化，這個(gè)modCount值是用于防止用戶在多線程下使用容器類而設(shè)計(jì)的，常被稱為fail-fast機(jī)制，可Vector本身是線程安全的容器類，為何這里還在使用modCount做++呢？費(fèi)解……

2、然后檢查底層數(shù)組容量能否再添加一個(gè)新的元素

通過調(diào)用ensureCapacityHelper（）方法檢查，傳入?yún)?shù)是實(shí)際元素總數(shù)+1后的一個(gè)值，用于確認(rèn)當(dāng)前數(shù)組的容量是否需要擴(kuò)充容量，如果數(shù)組的容量無法再添加一個(gè)新的元素，則在此方法中會對當(dāng)前Vector對象持有的數(shù)組對象進(jìn)行容量擴(kuò)充（擴(kuò)容的方法，將在單獨(dú)的文章中分析，這里只需知道，容量不夠，先擴(kuò)容）

3、將元素賦值到數(shù)組對象中某個(gè)下標(biāo)處，并增加表示元素總數(shù)的實(shí)例變量

先使用Vector對象持有的elmentCount作為數(shù)組下標(biāo)，將新增加的元素賦值給elementData數(shù)組中對應(yīng)的下標(biāo)處，接著將表示實(shí)際持有元素的總數(shù)值的elementCount增加1，這里的實(shí)例變量elementCount同時(shí)扮演著兩個(gè)角色，一個(gè)是用于記錄Vector對象實(shí)際持有的元素總數(shù)，另一個(gè)是用于作為Vector對象持有的底層數(shù)組對象的下標(biāo)！

4、返回添加元素的結(jié)果

每次都會返回true，表示添加元素成功

add（int，E）方法分析

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

用于在指定下標(biāo)處添加一個(gè)元素的方法，第一個(gè)參數(shù)index表示指定的下標(biāo)，第二個(gè)參數(shù)element表示添加的元素

方法體中調(diào)用insertElementAt（）方法，并將傳入的index、element兩個(gè)參數(shù)同時(shí)傳入insertElementAt（）方法中，由insertElementAt（）方法完成元素的添加

insertElementAt（）方法分析

    public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
        modCount++;
        if (index > elementCount) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
                                                     + " > " + elementCount);
        }
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
        elementData[index] = obj;
        elementCount++;
    }

用于在指定下標(biāo)處添加1個(gè)元素的方法，第一參數(shù)obj表示添加的元素對象，第二個(gè)參數(shù)index表示指定的下標(biāo)……（注意：這里的參數(shù)順序，真是老外思路），同樣由synchronized修飾，只有獲取到對象鎖的線程才能執(zhí)行該方法，未獲取到對象鎖的線程處于方法入口處，并處于blocked狀態(tài)

1、最先修改modCount值

實(shí)例變量modCount定義在父類AbstractList中，它用于防止容器類在多線程下使用，常稱為fail-fast機(jī)制i，此處將該值增加1，表示Vector對象持有的元素發(fā)生改變

2、檢查傳入的下標(biāo)值是否合法

如果傳入的下標(biāo)值index大于Vector對象實(shí)際持有的元素總數(shù)elementCount值，此時(shí)拋出ArrayIndexOutOfBoundsException對象，并提示用戶"index > elementCount"（替換為實(shí)際值）

3、檢查是否需要擴(kuò)容

調(diào)用ensureCapacityHelper（）方法，同時(shí)將elementCount+1的值傳了進(jìn)去

4、拷貝數(shù)組元素，騰出一個(gè)空余位置

通過System的靜態(tài)方法arraycopy（）完成元素的拷貝，arraycopy（）的第一個(gè)參數(shù)為源數(shù)組對象，第二個(gè)參數(shù)為源數(shù)組對象的起始下標(biāo)（從哪個(gè)元素開始拷貝），第三個(gè)參數(shù)為目標(biāo)數(shù)組對象，第四個(gè)參數(shù)為目標(biāo)數(shù)組對象的起始下標(biāo)（從哪個(gè)元素開始粘貼），第五個(gè)參數(shù)為需要拷貝的元素?cái)?shù)量！此處只需挪出一個(gè)位置，即可存放即將要插入的元素！

5、向指定位置插入元素

已經(jīng)騰出空余空間，只需將元素插入到數(shù)組的指定下標(biāo)處即可

6、元素總數(shù)增加

Vector對象持有的elementCount增加1 

addElement（）方法分析

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

同樣為synchronized修飾，添加一個(gè)元素的方法，有一點(diǎn)和add（）方法不同，它沒有返回值…………，幾乎都一樣，這里不再冗余分析

addAll（）方法分析

    public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        modCount++;
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityHelper(elementCount + numNew);
        System.arraycopy(a, 0, elementData, elementCount, numNew);
        elementCount += numNew;
        return numNew != 0;
    }

 用于添加多個(gè)元素的方法，傳入的參數(shù)為Collection對象，表示持有多個(gè)元素的集合對象，本身方法同樣是由synchronized修飾

1、為modCount值增加1，表示Vecor對象持有的元素發(fā)生改變，fail-fast機(jī)制會用到該值

2、先將Collection對象，轉(zhuǎn)換成一個(gè)Object[]數(shù)組對象，并由局部變量a負(fù)責(zé)保存

3、獲取轉(zhuǎn)換數(shù)組后的長度，由局部變量numNew負(fù)責(zé)保存

4、調(diào)用ensureCpacityHelper（）方法，將需要的新容量（elementCount+numNew）傳入進(jìn)去，檢查現(xiàn)有數(shù)組容量能否存儲下新的元素?cái)?shù)量

5、使用System的靜態(tài)方法arraycopy（），復(fù)制新的元素到舊的數(shù)組中，完成添加元素行為

6、更新elementCount總數(shù)

7、返回添加結(jié)果，只要添加的數(shù)量不是0，說明添加元素成功

addAll（int，Collection）方法分析

    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;
    }

在指定位置添加多個(gè)元素的方法，傳入的參數(shù)index表示指定的下標(biāo)、傳入的參數(shù)c表示要添加元素集合對象，同樣為synchronized修飾，只有獲取到對象鎖的線程才能執(zhí)行該方法，java的線程間同步做的真的太好！

1、更新modCount值，用于fail-fast機(jī)制檢測

2、檢查下標(biāo)范圍是否合法，不合法拋出ArrayIndexOutOfBoundsException提示用戶

3、Collection對象轉(zhuǎn)數(shù)組對象

4、獲取轉(zhuǎn)換后數(shù)組對象的長度

5、確認(rèn)是否需要擴(kuò)容數(shù)組容量

6、計(jì)算需要移動元素的數(shù)量

7、確定需要移動元素，使用System的靜態(tài)方法arraycopy（）移動元素

8、將新插入的所有元素，都賦值到elementData數(shù)組中，就從指定下標(biāo)index開始

9、更新元素總數(shù)值

10、返回添加結(jié)果，不為0，即為True

ListItr中的add（）方法分析

        public void add(E e) {
            int i = cursor;
            synchronized (Vector.this) {
                checkForComodification();
                Vector.this.add(i, e);
                expectedModCount = modCount;
            }
            cursor = i + 1;
            lastRet = -1;
        }

迭代器對象，可以添加元素，必須可以

1、先將遍歷到哪個(gè)元素的游標(biāo)保存到局部變量i中

2、只有獲取到對象鎖的線程，才能執(zhí)行該代碼塊，此處仍為當(dāng)前Vector對象作為對象鎖

檢查fail-fast機(jī)制

使用Vector的add（int，E）方法進(jìn)行添加元素

更新一個(gè)預(yù)期值，expetcedModCount，這個(gè)也是用于fail-fast機(jī)制檢測用的

3、更新游標(biāo)值，增加1

4、更新迭代器對象持有的lastRet值為-1，表示上一次并沒有進(jìn)行遍歷元素的行為

總結(jié)

1、Vector使用了一手synchronized，這也是導(dǎo)致效率變低的原因

2、假設(shè)1個(gè)線程執(zhí)行插入操作需要5s，而其它n個(gè)線程操作任意一個(gè)Vecotor的方法，因?yàn)闆]有持有當(dāng)前的Vector對象鎖，所有的n個(gè)線程都被阻塞了……，同一時(shí)刻，只有1個(gè)線程能操作Vector的1個(gè)方法

3、如果只是讀的操作，完全沒有必要線程間同步啊，畢竟讀的內(nèi)存值一直沒變啊，所以后來大牛不建議使用Vector

以上就是基于java構(gòu)造方法Vevtor添加元素源碼分析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于java構(gòu)造方法Vevtor的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

最新評論