Vector

참고 링크
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Vector.html
https://inpa.tistory.com/entry/JCF-%F0%9F%A7%B1-ArrayList-vs-Vector-%EB%8F%99%EA%B8%B0%ED%99%94-%EC%B0%A8%EC%9D%B4-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0

Vector

java.lang.Object
    java.util.AbstractCollection<E>
        java.util.AbstractList<E>
            java.util.Vector<E>

Serializable : 원격으로 객체를 전송, 파일 I/O 가능
Cloneable : Object 클래스의 clone() 메서드가 제대로 수행될 수 있음을 지정
Iterable<E> : forEech 구문 사용 가능 (JDK 1.2 이전까지는 Enumeration 을 사용했다)
Collection<E> : 여러개의 데이터를 한 객체에 담아 처리할 메소드 지정
List<E> : 순서가 보장되며, 중복을 허용하는 목록형 데이터 집합을 의미
RandomAccess : 인덱스를 사용한 요소 접근(get(index) 또는 set(index, value))이 상수 시간(O(1)) 안에 이루어진다는 것을 나타냅니다.

Vector 는 ArrayList 와 동작 방식이 거의 동일하다.
하지만 동기화를 기본적으로 한다는 점에서 매우 큰 차이가 있다.

Vector 의 단점과 동기화 문제점

강제 동기화로 인해 느려진 성능

Vector 는 기본적으로 synchronized 가 걸려있기 때문에, 싱글 쓰레드 환경에서도 Lock 을 걸어버린다.
이는 ArrayList 보다 느릴 수 밖에 없다.

완벽하지 않은 동기화

그리고, 웃기게도 Vector 의 동기화 처리는 완벽한 동기화가 아니다.
이게 무슨 말이냐 하면 Vector 클래스의 각메서드에 대해서는 synchronized 처리가 되어있지만, Vector 인스턴스 자체에는 동기화 처리가 되어있지 않기 때문에, 각각의 쓰레드가 다른 메서드를 호출하고 있다면, 동기화가 유지되지 않을 수 있다는 것이다.
아래 예제를 살펴보자.
- 첫번째 쓰레드에서는 vec 객체의 요소를 add 하고 get 하여 출력하고,
- 두번째 쓰레드에서는 요소를 remove 한다.
- 결과는 ArrayIndexOutOfBoundsException 이 발생하게 된다.
  - 첫번째 쓰레드에서 요소를 추가하고 읽어오려는데,
  - 두번째 쓰레드에서 요소를 remove 하고 내부 배열을 줄였기 때문에, 존재하지 않은 요소가 들어있던 범위를 벗어난 인덱스를 참조하려고 했기 때문이다.
  - 위와 같은 상황이 발생하는 이유는, 메서드 자체 실행으로는 Thread Safe 하지만, Vector 인스턴스 객체 자체에는 Thread Safe 하지 않기 때문이다.

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Vector<Integer> vec = new Vector<>();

        new Thread(() -> {
            vec.add(1);
            vec.add(2);
            vec.add(3);
            System.out.println(vec.get(0));
            System.out.println(vec.get(1));
            System.out.println(vec.get(2));
        }).start();

        new Thread(() -> {
            vec.remove(0);
            vec.remove(0);
            vec.remove(0);
        }).start();

        // 출력
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000); // 쓰레드가 다 돌때까지 1초 대기

                System.out.println("Vector size : " + vec.size());
            } catch (InterruptedException ignored) {
            }
        }).start();
    }
}

Vector 의 동기화 추가 처리하기

따라서, synchronized 블록을 통해 Vector 객체 자체를 동기화 처리 해주어야 한다.
아래 코드에서는 vec 객체에 synchronized 블록을 설정해줘 하나의 쓰레드가 vec 객체의 소유권을 가진 상태이기 때문에, Lock 이 걸려 대기 상태가 된다.
결론적으로, Vector 클래스도 동기화를 위해서 후처리가 필요하기에, 굳이 Vector 클래스를 사용하지 않는다는 것이다. -> synchronizedList 와 비교해도, Vector 가 느리다..

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Vector<Integer> vec = new Vector<>();

        new Thread(() -> {
            synchronized(vec){
                vec.add(1);
                vec.add(2);
                vec.add(3);
                System.out.println(vec.get(0));
                System.out.println(vec.get(1));
                System.out.println(vec.get(2));
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            synchronized(vec){
                vec.remove(0);
                vec.remove(0);
                vec.remove(0);
            }
        }).start();

        // 출력
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000); // 쓰레드가 다 돌때까지 1초 대기

                System.out.println("Vector size : " + vec.size());
            } catch (InterruptedException ignored) {
            }
        }).start();
    }
}

Vector 시간 복잡도(CRUD)

생성

최선 : O(1)
- 요소가 배열의 끝에 추가되고, 배열의 크기 조절이 필요 없는 경우
최악 : O(n)
- 배열이 가득 차서 새로운 배열을 생성하고 기존 요소를 복사해야 하는 경우

읽기

최선 : O(1)
- 인덱스를 통해서 배열에 접근하기에 항상 O(1) 이다.
최악 : O(1)

수정

최선 : O(1)
- 인덱스를 통해서 배열에 접근하기에 항상 O(1) 이다.
최악 : O(1)

삭제

최선: O(1)
- 삭제하려는 요소가 배열의 마지막 요소일 때, 삭제 후 배열 크기를 줄이지 않으므로 O(1)입니다.
최악: O(n)
- 삭제하려는 요소가 배열의 중간에 위치할 때, 삭제 후 뒤에 있는 요소들을 앞으로 이동시켜야 하므로 O(n)입니다.

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