故事：你的“老式弹簧售货机”(Stack<E>)

把 Java 的 Stack 想象成一个老式的 弹簧自动售货机 （就是那种按一下按钮，最上面的商品被推出来的那种）。这篇文章揭秘的就是这台"老式售货机"的内部构造、工作原理，以及为什么现在大家都更喜欢用新型的"旋转寿司传送带"（ArrayDeque）当栈用了！

故事主角：你的"老式弹簧售货机"(Stack<E>)

机器来历 (继承关系)
- 这台售货机 (Stack) 其实是用一个 老式伸缩货架 (Vector) 改装的。Vector 是 Java 早期的一种动态数组，像一根可以伸缩的弹簧柱塞。
- Stack extends Vector：这意味着售货机 继承 了货架的所有功能（放东西、取东西、扩容），并 添加 了栈特有的操作（只操作最上面那个商品）。
核心构造 (内部结构)
- 货架 (Object[] elementData) : 一个 数组 ，实际存放商品（元素）。初始货架能放 10 个商品。
- 商品计数器 (int elementCount) : 记录货架上 实际有多少个 商品。
- 扩容机制 : 当货架满了（elementCount == elementData.length），就要 拉长货架弹簧（扩容）！
  - 新货架大小 = 旧货架大小 * 2（或者按设定的增量 capacityIncrement 增加）。
  - 把旧商品 一个个挪到新货架上 (System.arraycopy)，这比较耗时（O(n)）。

核心操作 (工作原理 - 后进先出 LIFO)

放入商品 (push(E item)):
scss 复制代码
```
java
Copy
public E push(E item) {
    addElement(item); // 调用父类Vector的方法，把商品放到货架最后面（相当于压到最底下）
    return item;
}
// Vector.addElement 简化版
public synchronized void addElement(E obj) {
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 确保货架有位置（不够就扩容）
    elementData[elementCount++] = obj; // 放在计数器位置，计数器+1
}
```
- 想象：你 用力一压 ，新商品被塞进货架最 底部 。因为货架是数组，新商品实际放在 elementData[elementCount]，然后 elementCount++。
- 关键点：虽然叫"压栈"，但因为底层是数组，新元素其实放在 物理位置上的末尾（数组索引最大处）。但因为栈只关心"最上面"，所以逻辑上它是"栈顶"。

取出商品 (pop()):

java 复制代码

java
Copy
public synchronized E pop() {
    E obj = peek(); // 看看最上面是什么（不拿走）
    removeElementAt(elementCount - 1); // 调用父类Vector的方法，移除货架最顶上的商品（数组最后一个）
    return obj;
}
// Vector.removeElementAt 简化版
public synchronized void removeElementAt(int index) {
    // ...检查索引...
    modCount++; // 记录结构变化
    int numMoved = elementCount - index - 1;
    if (numMoved > 0) {
        System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, numMoved); // 把后面的商品往前挪？等等！这里是移除最后一个，所以不用挪！
    }
    elementData[--elementCount] = null; // 把腾出来的位置清空，商品计数器-1
}

想象：你按一下按钮，最顶上 （货架最后面，索引 elementCount - 1）的商品 被弹簧弹出来。
关键点：直接移除数组最后一个元素 (elementData[elementCount - 1])，效率很高 (O(1))。不需要移动其他商品！ (System.arraycopy 在移除最后一个元素时 numMoved=0，不会执行)。

偷看最上面 (peek()):

scss 复制代码

java
Copy
public synchronized E peek() {
    int len = size(); // 获取当前商品数量
    if (len == 0) throw new EmptyStackException(); // 空的？报错！
    return elementAt(len - 1); // 返回货架最后一个商品（栈顶）
}

想象：隔着玻璃看一眼最上面的商品是啥，但不拿出来。
关键点：直接访问数组最后一个元素 (elementData[elementCount - 1])，效率超高 (O(1))。

老式售货机的特点 (Stack 的特性)
- 线程安全 (synchronized) : 它的所有关键操作 (push, pop, peek, size, 内部调用的 Vector 方法) 都加了 锁 (synchronized) 。想象售货机每次只允许一个人操作，其他人要排队。安全但慢！ 这是它最大的特点，也是最大的缺点（在单线程下）。
- 拒绝空盒子 (null) : 你不能放进一个空商品 (null)，push(null) 会直接报错 (NullPointerException)。
- 查找商品位置 (search(Object o)) : 告诉机器一个商品的样子，它会从 最上面（最后放进去的）开始往下找 ，告诉你这是第几层（从 1 开始计数）。找到返回层数，找不到返回 -1。
- 判断机器是否空 (empty()) : 看计数器 elementCount 是不是 0。
为什么大家更喜欢新型"旋转寿司店"(ArrayDeque)当栈用？
- 老式售货机 (Stack) 的缺点:
  1. 慢！ ：因为每个操作都要锁门（synchronized），在单线程下纯属多余开销。
  2. 历史包袱重 ：继承了 Vector 的所有方法（比如 get(int index), addElement），而这些方法在纯粹的栈操作中通常是不需要的，甚至可能被误用破坏栈的结构。
- 新型寿司店 (ArrayDeque) 的优点:
  1. 快！ ：没有锁 (synchronized)，单线程下操作头尾 (addFirst/removeFirst 当栈用) 都是极快的 O(1)。
  2. 专注 ：它就是一个纯粹的双端队列 (Deque)，用它当栈 (push/pop/peek) 概念更清晰。
  3. 扩容更聪明 ：虽然也扩容 (O(n))，但基于循环数组的设计通常更高效。
  4. 空间效率 ：通常比 Stack（继承自 Vector）占用稍少一点内存。
- 官方建议 ：Java 官方文档明确建议用 Deque 接口及其实现（如 ArrayDeque）替代 Stack 来当栈使用！
老式售货机还能用的场景 (Stack 的应用场景)
- 虽然效率不高，但原理简单易懂，理解栈概念时用它演示很直观。
- 在 极少数 需要保证栈操作 线程安全 且对性能要求不高的古老代码或特定场景中。但现在更好的线程安全选择是 ConcurrentLinkedDeque 或 Collections.synchronizedDeque(new ArrayDeque<>())。

总结一下，这篇文章讲的就是：

Stack 是什么？ Java 早期提供的、基于 老式动态数组 (Vector) 实现的 栈 (LIFO) 数据结构。
它怎么工作？
- 压栈 (push)：塞到数组 末尾 (物理位置)，逻辑成为 栈顶。
- 弹栈 (pop)：移除并返回数组 最后一个元素 (栈顶)。
- 查看栈顶 (peek)：返回数组 最后一个元素。
- 底层数组 动态扩容 (翻倍或按增量)。
核心特点：
- 线程安全 (synchronized): 最大特色也是最大性能负担。
- 不允许 null。
- 继承 Vector 的方法，可能被误用。
- 操作栈顶 (pop/peek) 时间复杂度是 O(1) (不扩容时)，但受同步锁拖累。
主要缺点： 同步锁导致 单线程性能差。历史包袱重。
现代替代品：ArrayDeque ：更快、更专注、更现代。官方推荐用 Deque (ArrayDeque) 替代 Stack！
学习价值： 理解栈的基本原理和基于数组的实现很好。理解"为什么它被弃用"对写出好代码很重要。

一句话记住 Stack：它就像一个加了安全锁的老式弹簧售货机，原理简单但效率不高，现代开发中更推荐使用灵活高效的 ArrayDeque 来当栈！ 🧾🔒 下次看到 Stack，知道它是历史遗迹就好，新项目优先考虑 ArrayDeque。