Java Vector類介紹

一、前言

在Java開發中，常常涉及到數據結構的使用。其中，常使用的一種數據結構是Vector。Vector類在Java中屬於集合類，是一種線程安全的動態數組，實現了List介面，具有數組的相關特性，支持自動增長。

本文將從以下幾個方面對Java Vector類展開介紹：Vector的定義、創建、添加元素、刪除元素、獲取元素、遍曆元素、擴容機制、線程安全等。通過本文的介紹，讀者應該能夠對Vector類有更加深入的理解。

二、Vector類的基本使用方法

1. Vector的定義與創建

//定義Vector對象
Vector<String> vec = new Vector<>();
//創建Vector對象
vec.add("str1");
vec.add("str2");
vec.add("str3");

Vector被定義為一個帶有泛型參數的類，類名後面的<String>是泛型——Vector的元素類型為String。在創建對象時，可以通過add方法向創建好的Vector中添加元素。

2. 向Vector中添加元素

vec.add("str4");

可以使用Vector的add方法將新的元素加入到Vector中。而如果添加的值已經存在，Vector會將該值添加到數組末尾。

3. 從Vector中刪除元素

String str = vec.remove(2);

可以使用Vector的remove方法從數組中刪除指定位置的元素。方法返回被刪除的元素。

4. 獲取Vector中的元素

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

可以使用Vector的get方法獲取數組中指定位置的元素。我們可以通過遍曆數組，使用for循環配合get方法取出數組中的所有元素。

5. 遍歷Vector中的元素

for (String str : vec) {
    System.out.println(str);
}

使用foreach循環遍歷Vector中的元素。

6. Vector的擴容機制

在默認情況下，當向Vector中添加元素時，如果Vector的內部數組已經滿了，Vector會將其內部數組的大小擴大一倍。

Vector<Integer> vector = new Vector<>();
for(int i = 0; i < 11; i++) {
    vector.add(i);
    System.out.println("Element " + i + " added to vector. Current size of Vector: " + vector.size());
}

上述代碼中，向一個空的Vector中添加11個元素。當添加第11個元素時，Vector的大小為20，這是因為在第10個元素被添加到Vector時，由於Vector內部數組大小擴容，容量變為20。

7. Vector的線程安全

Vector類是線程安全的，因為它包含了同步方法來確保操作的原子性。

Vector<String> vec = new Vector<>();
vec.add("str1");
vec.add("str2");
vec.add("str3");
new Thread(() -> {
    for (int i=0;i<10;i++) {
        vec.add("new string Element" + i);
    }
}).start();
new Thread(() -> {
    while (true) {
        if (vec.size() > 3) {
            vec.remove(1);
        }
    }
}).start();

上述代碼中，主線程創建一個大小為3的Vector，並向其中添加三個元素。隨後啟動兩個新線程，一個向Vector中添加10個新的元素，另一個在Vector中刪除位置為1的元素。此時，我們可以看到，在兩個線程同時運行時，Vector依然可以正常運行，不會導致數據錯亂。

三、小結

本文介紹了Java中Vector類的基本用法，包括定義與創建、添加元素、刪除元素、獲取元素、遍曆元素、擴容機制、線程安全等。其中，線程安全是Vector獨有的一項特性，它具有與ArrayList相同的特點，但可以安全地在多線程應用程序中使用。值得注意的是，Java官方建議在使用Vector時，僅在多線程情況下使用，否則建議使用ArrayList作為代替。