Java集合 | Hashtable源码分析(JDK 1.8)

一、目录结构

《Java集合 | Hashtable源码分析(JDK 1.8)》

二、特征

public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable 
结构
  • 继承 Dictionary 抽象类
  • 实现了 Map<K,V> 接口,Cloneable 接口和 Serializable 接口
特征
  • 底层使用的是散列表(哈希表),使用拉链法来处理冲突,JDK 1.8 开始使用红黑树
  • 元素是无序的
  • 是线程安全的(和 HashMap 最大的不同)
  • key 和 value 都不能为 null,1 个 key 对应 1 个 value,1 个 value 对应多个 key

三、构造函数

与 HashMap 不同的是,默认传入的初始容量 initialCapacity 是 11,默认加载因子还是 0.75f,默认的阀值 threshold 是 8

对哈希数组初始化的过程不是在 put 的时候进行的

// 如果不传入任何参数,默认初始容量为 11,默认加载因子为 0.75f,默认阀值为 11×0.75=8 public Hashtable() { this(11, 0.75f); } public Hashtable(int initialCapacity) { this(initialCapacity, 0.75f); } // 传入初始容量 initialCapacity 和加载因子 loadFactor,直接在这里初始化哈希数组 public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) { if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor); // 初始容量至少是 1 if (initialCapacity==0) initialCapacity = 1; this.loadFactor = loadFactor; // 用传入的初始容量初始化 Entry<K,V> 数组 table = new Entry<?,?>[initialCapacity]; // 初始化阀值,默认为 11×0.75=8.25,转为整型为 8 threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1); } 

四、增加函数

与 HashMap 基本一致,除了求 key 值在哈希表中的位置的方法略微不同,其他基本一致

public synchronized V put(K key, V value) { // 如果 value 为 null,则会报错 if (value == null) { throw new NullPointerException(); } // 将旧数组存入新数组 tab Entry<?,?> tab[] = table; // 计算传入 key 值的 hash 值(Null 值并没有 hash 值,因此 key 值也不能传入 null) int hash = key.hashCode(); // 根据 hash 值和数组长度计算在数组中的位置 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; // 遍历该位置的数组对应的链表,如果有 hash 值和 key 值都相等的元素,则进行替换 Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index]; for(; entry != null ; entry = entry.next) { if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) { V old = entry.value; entry.value = value; return old; } } // 增加 Entry 元素方法 addEntry(hash, key, value, index); return null; } private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) { modCount++; Entry<?,?> tab[] = table; // 如果键值对大于阀值,进行扩容 if (count >= threshold) { // 扩容方法 rehash(); // 将扩容且转移之后的数组 table 赋值给 tab tab = table; // 计算 put 的元素在新数组中的位置 hash = key.hashCode(); index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; } // 如果在同一条链表上,新来的元素插入到原来元素之前 Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index]; tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e); count++; } protected void rehash() { int oldCapacity = table.length; // 存放旧的数组,用于后面的元素的转移 Entry<?,?>[] oldMap = table; // 新的容量 = 旧的容量 * 2 + 1 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) { if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE) return; newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE; } // 使用扩容后的容量初始化新的 Entry 数组 Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity]; modCount++; threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1); // 将扩容后的数组赋值给原数组 table = newMap; // 遍历旧的数组 for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) { // 将旧的元素转移到新的数组(如果转移后还是在一条链表上,则将原来的链表逆置) for (Entry<K,V> old = (Entry<K,V>)oldMap[i] ; old != null ; ) { Entry<K,V> e = old; old = old.next; int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity; e.next = (Entry<K,V>)newMap[index]; newMap[index] = e; } } } 

五、遍历方法

(1) 使用 Enumeration 遍历 key 值
Enumeration<String> keys = hashtable.keys(); while (keys.hasMoreElements()) { keys.nextElement(); } 
(2) 使用 Enumeration 遍历 value 值
Enumeration<Integer> elements = hashtable.elements(); while (elements.hasMoreElements()) { elements.nextElement(); } 
(3) 使用 entrySet 遍历键值对
for (Map.Entry entry: hashtable.entrySet()) { int key = entry.getKey(); int value = entry.getValue(); } 

六、与 HashMap 的区别

HashMapHashtable
不是线程安全的是线程安全的
键和值都可以为 null键和值都不可以为 null
继承 AbstractMap 抽象类继承 Dictionary 抽象类
初始容量是 16,扩容为原来的 2 倍初始容量是 11,扩容为原来的 2 倍 + 1
对 key 值进行 2 次哈希然后在对数组长度取模直接计算 key 的哈希值然后对数组长度取模

七、参考

https://www.javazhiyin.com/19107.html
https://blog.csdn.net/qq_30379689/article/details/72618060

    原文作者:java集合源码分析
    原文地址: https://blog.csdn.net/babycan5/article/details/82904183
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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