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Vector vs ArrayList 란?.md

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Vector 클래스와 ArrayList 클래스 차이는?

Vector 클래스는 자바 컬렉션 프레임워크가 나오기 전부터 있던 클래스입니다. 그리고 ArrayList 클래스는 Vector 클래스의 단점을 보완하기 위해서 나온 클래스입니다.

이번 글에서는 두 클래스가 어떤 차이가 있는지 알아보겠습니다.


Vector 클래스란?

public class Vector<E>
    extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    protected Object[] elementData;

    protected int capacityIncrement;

    public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
    }

    public Vector(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0);
    }

    public Vector() {
        this(10);
    }

    public Vector(Collection<? extends E> c) {
    }
}

우선 Vector는 List 인터페이스를 구현하고 있는 것을 볼 수 있습니다. 그래서 순서를 유지하고, 중복을 허용하는 특징을 가지고 있습니다.(Vector는 배열을 사용하는 것도 볼 수 있습니다.)

생성자를 보면 initialCapacity, capacityIncrement 매개변수가 있는데 어떤 의미인지 알아보겠습니다.

  • 기본 생성자: 초기용량 = 10 그리고 용량이 꽉 찬다면 자동으로 더 큰 배열에 복사하는 과정이 일어납니다. 용량은 기존 용량 x 2로 늘어납니다.
  • 생성자를 통해서 초기용량이 예측 가능하고, 배열 용량이 초과했을 때 늘어나는 용량을 지정하여 Vector 객체를 만들 수도 있습니다.

스크린샷 2021-01-25 오후 11 50 38

위의 사진은 Vector 클래스에서 배열 용량을 늘릴 때 사용하는 코드입니다. 코드를 보면 용량을 늘리고, 복사하는 과정이 일어나는 것을 볼 수 있습니다.


Vector는 Thread-safe 하다.

public class Vector<E>
    extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    public synchronized int capacity() {
        return elementData.length;
    }

    public synchronized int size() {
        return elementCount;
    }

    public synchronized boolean isEmpty() {
        return elementCount == 0;
    }
}

Vector 클래스의 일부 메소드들을 가져온 것입니다. 메소드에 synchronized가 있는 것을 보아 Vector 클래스는 Thread-safe 하다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 멀티스레드 환경이 아닐 때 Vector 클래스를 사용하게 되면 성능이 떨어지게 됩니다.


Vector는 Iterator와 Enumeration을 사용할 수 있다.

import java.util.Iterator;
import java.util.Vector;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Vector<String> vector = new Vector<>();
        vector.add("Gyunny");
        vector.add("Bobae");
        vector.add("Hyungil");

        Iterator<String> iterator = vector.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.print(iterator.next() + " "); // Gyunny Bobae Hyungil 
        }
    }
}

위의 코드는 Iterator를 사용하여 코드를 출력하는 예제입니다.


import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Vector<String> vector = new Vector<>();
        vector.add("Gyunny");
        vector.add("Bobae");
        vector.add("Hyungil");

        Enumeration<String> elements = vector.elements();

        while (elements.hasMoreElements()) {
            System.out.print(elements.nextElement() + " "); // Gyunny Bobae Hyungil 
        }
    }
}

위의 코드는 Enumeration를 이용해서 출력하는 예제입니다. 이렇게 Vector 클래스는 Iterator와 Enumeration를 이용해서 값을 출력할 수 있습니다.


ArrayList 클래스란?

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access

    public ArrayList(int initialCapacity) {
    }

    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
    }
}

ArrayList 클래스는 List 인터페이스를 구현하고 있는 대표적인 클래스입니다. 그래서 역시 순서를 유지하고, 값의 중복을 허용한다는 특징을 가지고 있습니다. 그리고 ArrayList 클래스는 Vector 클래스의 단점을 보완하기 위해 나온 클래스이기 때문에 역시 배열을 사용하고 있는 것을 볼 수 있습니다.

ArrayList 생성자를 보면 3개가 있습니다.

  • 기본 생성자: 초기 용량이 10이고, 용량이 초과하면 용량을 1.5배 증가한 배열에 복사하는 과정이 일어납니다.
  • 초기 용량 설정 생성자: 배열에 복사하는 비용은 많이 들기 때문에 웬만하면 적당한 초기 용량을 설정하는 것이 효율적입니다.
  • Collection 생성자: Collection 타입의 매게변수를 받는 생성자가 존재합니다.

스크린샷 2021-01-26 오전 12 03 25

ArrayList 내부 코드를 보면 위와 같이 배열의 용량을 1.5배로 증가시키고, 새로운 배열에 복사하는 과정이 일어나는 것을 볼 수 있습니다.


ArrayList는 Thread-safe 하지 않다.

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    public boolean add(E e) {
    }
    
    public void add(int index, E element) {
    }


    public E remove(int index) {
    }
}

ArrayList 클래스의 메소드에는 synchronized 키워드가 없습니다. 그렇기 때문에 Thread-safe하지 않고, Vector 클래스보다 성능이 좋습니다. 만약 멀티스레드 환경에서 사용해야 한다면 CopyOnWriteArrayList 또는 Collections.synchronizedList를 사용할 수 있습니다.


ArrayList는 Iterator만 사용할 수 있다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

        list.add(1);
        list.add(2);

        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.print(iterator.next() + " "); // 1 2
        }
    }
}

Iterator와 Enumeration의 관계도 ArrayList와 Vector의 관계와 같습니다. 즉, Enumeration보단 Iterator를 사용하면 됩니다. 그래서 ArrayList에서 Enumeration를 지원하지 않습니다.


ArrayList vs Vector 요약

  • ArrayList는 Thread-safe 하지 않고, Vector는 Thread-safe 하다.따라서 성능은 ArrayList가 더 좋다.
  • ArrayList 초기 용량은 10이고 초과하면 1.5배로 늘림, Vector의 초기용량은 10, 초과하면 2배로 늘림
  • ArrayList는 Iterator만 사용할 수 있고, Vector는 Enumeration, Iterator 둘 다 사용할 수 있음
  • Vector 클래스는 컬렉션 프레임워크 이전에 나온 클래스이고, 현재 소스 코드 호환 때문에 남아 있는 클래스 이기 때문에 ArrayList를 사용하자.