1. Vector的底层数据结构
Vector 是 Java 早期提供的动态数组实现，底层基于 Object 数组(Object[] elementData) 进行存储。它的核心数据结构类似于 ArrayList，但 Vector 是线程安全的，通过 synchronized 关键字实现同步。
2. 实现原理
(1) 数据存储
Vector使用Object[] elementData数组存储数据。- 当元素数量超过
elementData的容量时，会进行扩容（默认扩容为原来的 2 倍）。 - 维护
size变量记录当前存储的元素数量。
(2) 线程安全
- 关键方法（如
add(),remove()）使用 synchronized 关键字进行同步：public synchronized boolean add(E e) {ensureCapacityHelper(size + 1);elementData[size++] = e;return true; } - 由于
synchronized会导致性能下降，因此不推荐在高并发环境中使用Vector。
(3) 扩容机制
- 默认初始容量：10
- 扩容策略：
- 如果未指定增长因子（
capacityIncrement == 0），则每次扩容为 当前容量的 2 倍。 - 如果指定了增长因子，则按增长因子扩容：
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); ArrayList的扩容策略是1.5 倍，相比之下，Vector的 2 倍扩容可能会导致更多的内存浪费。
- 如果未指定增长因子（
3. 应用场景
适用于 早期 Java 开发中 需要线程安全的动态数组的场景，例如：
- 多线程环境 但未使用
java.util.concurrent包的类时 - 早期 Java 代码 需要维护（如
JDK 1.0时代的代码） - 遗留系统的兼容（有些老代码使用
Vector，迁移到ArrayList可能会影响线程安全）
但在现代 Java 开发中，Vector 已很少使用，通常会选择 ArrayList + Collections.synchronizedList() 或 CopyOnWriteArrayList 作为替代方案。
4. 优缺点
(1) 优点
- 线程安全（通过
synchronized关键字保证） - 支持动态扩容（避免手动管理数组）
- 早期 Java 代码兼容（Java 1.0 提供）
(2) 缺点
- 性能低：每个方法都使用
synchronized，即使在单线程环境中也会有不必要的同步开销。 - 扩容浪费内存：默认 2 倍扩容，可能导致内存占用过大。
- 已被淘汰：
ArrayList更加流行，Vector逐渐被废弃。
5. 替代方案
| 方案 | 线程安全 | 适用场景 | 额外特点 |
|---|---|---|---|
ArrayList | ❌ 否 | 单线程环境 | 现代 Java 开发首选 |
Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()) | ✅ 是 | 多线程环境 | synchronized 作用于整个 List，但不支持迭代器同步 |
CopyOnWriteArrayList | ✅ 是 | 高并发读，写少的场景 | 读操作无锁，写操作创建副本，避免锁竞争 |
LinkedList | ❌ 否 | 频繁插入、删除 | 适用于非顺序访问，内部为双向链表 |
6. 总结
Vector基于数组实现，线程安全，但同步开销大，已逐渐被淘汰。- 推荐用
ArrayList（单线程）或CopyOnWriteArrayList（高并发读场景）替代。 - 如果一定要线程安全的
ArrayList，可以使用Collections.synchronizedList(new ArrayList<>())，但注意迭代器不是同步的。
