背景

在并发编程学习中，遇到了一个之前没用过的类vector，于是去搜索了下，没想到已经不推荐使用了，但还是记录下吧

什么是vector

Vector 是 Java 标准库中的一个类，位于 java.util 包中。它是一个动态数组（类似于 ArrayList），但与 ArrayList 不同的是，Vector 是线程安全的。这意味着 Vector 的所有方法都是同步的（即加了 synchronized 关键字），可以在多线程环境中安全使用，而不会出现数据不一致的问题。

1. Vector 的基本特性

动态数组：Vector 是一个可以动态增长和缩小的数组。你可以像操作普通数组一样对 Vector 进行增删查改操作，但它可以根据需要自动调整大小。

线程安全：Vector 的所有方法都是同步的，确保在多线程环境下对 Vector 的访问是安全的。每个方法都会对整个对象进行加锁，防止多个线程同时修改 Vector 的内容。

性能较低：由于 Vector 的所有方法都是同步的，这使得它的性能比 ArrayList 更低，尤其是在高并发场景下。每次调用 Vector 的方法时，JVM 都会进行锁的获取和释放操作，这会导致一定的性能开销。

过时的 API：虽然 Vector 仍然存在于 Java 中，但它已经被认为是一个过时的类。Java 官方推荐使用 ArrayList 或 CopyOnWriteArrayList 等更现代的集合类来替代 Vector。如果你需要线程安全的集合，CopyOnWriteArrayList 或者 Collections.synchronizedList() 提供了更好的性能和灵活性。

2. Vector 的常用方法

Vector 提供了许多与 ArrayList 类似的常用方法，以下是一些常见的操作：

构造函数：

Vector()：创建一个空的 Vector，初始容量为 10。

Vector(int capacity)：创建一个指定初始容量的 Vector。

Vector(int capacity, int capacityIncrement)：创建一个指定初始容量和容量增量的 Vector。当 Vector 的容量不足时，会根据 capacityIncrement 增加容量。

Vector(Collection<? extends E> c)：创建一个包含指定集合元素的 Vector。

添加元素：

add(E e)：将指定的元素添加到 Vector 的末尾。

addElement(E e)：这是 Vector 特有的方法，功能与 add() 相同。

insertElementAt(E obj, int index)：在指定位置插入元素。

删除元素：

remove(int index)：删除指定位置的元素。

removeElement(Object obj)：删除第一个匹配的元素。

removeAllElements()：清空 Vector 中的所有元素。

获取元素：

get(int index)：返回指定位置的元素。

elementAt(int index)：这是 Vector 特有的方法，功能与 get() 相同。

firstElement()：返回 Vector 的第一个元素。

lastElement()：返回 Vector 的最后一个元素。

查找元素：

indexOf(Object o)：返回指定元素第一次出现的位置，如果不存在则返回 -1。

lastIndexOf(Object o)：返回指定元素最后一次出现的位置，如果不存在则返回 -1。

遍历元素：

iterator()：返回一个迭代器，用于遍历 Vector 中的元素。

listIterator()：返回一个列表迭代器，支持双向遍历。

容量管理：

capacity()：返回 Vector 的当前容量。

ensureCapacity(int minCapacity)：确保 Vector 的容量至少为指定值。

trimToSize()：将 Vector 的容量调整为当前元素的数量。

3. Vector 的线程安全性

Vector 的线程安全性是通过在其方法上添加 synchronized 关键字实现的。例如，add() 方法的实现如下：

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

可以看到，add() 方法是同步的，这意味着在同一时间只有一个线程可以执行该方法。这种同步机制确保了多个线程在并发访问 Vector 时不会发生数据竞争或不一致的问题。

然而，这种同步机制也带来了性能上的开销。每次调用 Vector 的方法时，JVM 都会进行锁的获取和释放操作，这会导致一定的性能下降。因此，在单线程或低并发场景下，Vector 的性能不如 ArrayList。

4. Vector 与 ArrayList 的比较

5. 替代方案

由于 Vector 的性能问题和过时的设计，Java 官方推荐使用以下几种替代方案：

ArrayList：如果你不需要线程安全的集合，ArrayList 是更好的选择。它提供了更高的性能，并且可以通过 Collections.synchronizedList() 来实现线程安全。

List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

CopyOnWriteArrayList：如果你需要线程安全的集合，并且读操作远多于写操作，CopyOnWriteArrayList 是一个不错的选择。它在每次写操作时都会复制整个数组，因此写操作的代价较大，但在读操作时不需要加锁，性能较好。

List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

ConcurrentHashMap：如果你需要一个线程安全的哈希表，ConcurrentHashMap 是一个高性能的选择。它使用分段锁机制，允许多个线程同时进行读写操作。

6. 总结

Vector 是一个线程安全的动态数组，适用于多线程环境下的集合操作。然而，由于其性能较低且设计过时，Java 官方推荐使用 ArrayList 或其他更现代的集合类来替代 Vector。如果你确实需要线程安全的集合，可以考虑使用 Collections.synchronizedList() 或 CopyOnWriteArrayList 等替代方案。