JAVA的HashTable源码分析

Hashtable简介

  Hashtable同样是基于哈希表实现的,同样每个元素是一个key-value对,其内部也是通过单链表解决冲突问题,容量不足(超过了阀值)时,同样会自动增长。Hashtable也是JDK1.0引入的类,是线程安全的,能用于多线程环境中。Hashtable同样实现了Serializable接口,它支持序列化,实现了Cloneable接口,能被克隆。HashTable的Value不能是null。默认大小是11,HashMap的默认大小是16.

HashTable源码剖析

  Hashtable的关键变量

《JAVA的HashTable源码分析》
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  //保存key-value的数组。  
  //Hashtable同样采用单链表解决冲突,每一个Entry本质上是一个单向链表  
  private transient Entry[] table;  
  //Hashtable中键值对的数量  
  private transient int count;  
  //阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量(threshold = 容量*加载因子)  
  private int threshold;  
  //加载因子  
  private float loadFactor;  
  //Hashtable被改变的次数,用于fail-fast机制的实现  
  private transient int modCount = 0;  
  //序列版本号  
  private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L;  

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  数据节点Entry的数据结构

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private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    // 哈希值
    int hash;
    K key;
    V value;
    // 指向的下一个Entry,即链表的下一个节点
    Entry<K,V> next;

    // 构造函数
    protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }

    protected Object clone() {
        return new Entry<K,V>(hash, key, value,
              (next==null ? null : (Entry<K,V>) next.clone()));
    }

    public K getKey() {
        return key;
    }

    public V getValue() {
        return value;
    }

    // 设置value。若value是null,则抛出异常。
    public V setValue(V value) {
        if (value == null)
            throw new NullPointerException();

        V oldValue = this.value;
        this.value = value;
        return oldValue;
    }

    // 覆盖equals()方法,判断两个Entry是否相等。
    // 若两个Entry的key和value都相等,则认为它们相等。
    public boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return false;
        Map.Entry e = (Map.Entry)o;

        return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&
           (value==null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));
    }

    public int hashCode() {
        return hash ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());
    }

    public String toString() {
        return key.toString()+"="+value.toString();
    }
}

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  HashTable中的构造函数:

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//指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数  
  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);  
 
    if(initialCapacity==0)  
         initialCapacity = 1;  
    this.loadFactor=loadFactor;  
    table = new Entry[initialCapacity];  
    threshold=(int)(initialCapacity * loadFactor);  
  }  
  //指定“容量大小”的构造函数  
  public Hashtable(int initialCapacity) {  
        this(initialCapacity, 0.75f);  
  }  
  //默认构造函数。  
  public Hashtable() {  
        // 默认构造函数,指定的容量大小是11;加载因子是0.75  
        this(11, 0.75f);  
  }  
  //包含“子Map”的构造函数  
  public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {  
        this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);  
       //将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中  
        putAll(t);  
  }

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  Hashtable实现java.io.Serializable,分别实现了串行读取、写入功能。串行写入函数就是将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中串行读取函数:根据写入方式读出将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出。

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private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
    throws IOException
{
    // Write out the length, threshold, loadfactor
    s.defaultWriteObject();

    // Write out length, count of elements and then the key/value objects
    s.writeInt(table.length);
    s.writeInt(count);
    for (int index = table.length-1; index >= 0; index--) {
        Entry entry = table[index];

        while (entry != null) {
            s.writeObject(entry.key);
            s.writeObject(entry.value);
            entry = entry.next;
        }
    }
}

private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
     throws IOException, ClassNotFoundException
{
    // Read in the length, threshold, and loadfactor
    s.defaultReadObject();

    // Read the original length of the array and number of elements
    int origlength = s.readInt();
    int elements = s.readInt();

    // Compute new size with a bit of room 5% to grow but
    // no larger than the original size.  Make the length
    // odd if it's large enough, this helps distribute the entries.
    // Guard against the length ending up zero, that's not valid.
    int length = (int)(elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;
    if (length > elements && (length & 1) == 0)
        length--;
    if (origlength > 0 && length > origlength)
        length = origlength;

    Entry[] table = new Entry[length];
    count = 0;

    // Read the number of elements and then all the key/value objects
    for (; elements > 0; elements--) {
        K key = (K)s.readObject();
        V value = (V)s.readObject();
            // synch could be eliminated for performance
            reconstitutionPut(table, key, value);
    }
    this.table = table;
}

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  Hashtable实现了Cloneable接口,即实现了clone()方法。clone()方法的作用很简单,就是克隆一个Hashtable对象并返回。

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// 克隆一个Hashtable,并以Object的形式返回。
public synchronized Object clone() {
    try {
        Hashtable<K,V> t = (Hashtable<K,V>) super.clone();
        t.table = new Entry[table.length];
        for (int i = table.length ; i-- > 0 ; ) {
            t.table[i] = (table[i] != null)
            ? (Entry<K,V>) table[i].clone() : null;
        }
        t.keySet = null;
        t.entrySet = null;
        t.values = null;
        t.modCount = 0;
        return t;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        // this shouldn't happen, since we are Cloneable
        throw new InternalError();
    }
}

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  put()方法向hasttable中添加元素。

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 // 将“key-value”添加到Hashtable中  
  public synchronized V put(K key, V value) {  
    // Hashtable中不能插入value为null的元素!!!  
    if (value == null) {  
      throw new NullPointerException();  
    }  
 
    //若“Hashtable中已存在键为key的键值对”,  
    //则用“新的value”替换“旧的value”  
    Entry tab[] = table;  
    int hash = key.hashCode();  
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
    for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
      if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
        V old = e.value;  
        e.value = value;  
        return old;  
        }  
    }  
 
    //若“Hashtable中不存在键为key的键值对”,
    //将“修改统计数”+1  
    modCount++;  
    //若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)  
    //则调整Hashtable的大小  
    if (count >= threshold) {
      rehash();  
 
      tab = table;  
      index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
    }  
 
    //将新的key-value对插入到tab[index]处(即链表的头结点)
    Entry<K,V> e = tab[index];         
    tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);  
    count++;  
    return null;  
  } 

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  remove()删除hashtable中键为key的元素。

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 public synchronized V remove(Object key) {  
    Entry tab[] = table;  
    int hash = key.hashCode();  
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
    
    //从table[index]链表中找出要删除的节点,并删除该节点。
    //因为是单链表,因此要保留带删节点的前一个节点,才能有效地删除节点
    for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) {  
      if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
        modCount++;  
        if (prev != null) {  
          prev.next = e.next;  
        } else {  
          tab[index] = e.next;  
        }  
        count--;  
        V oldValue = e.value;  
        e.value = null;  
        return oldValue;  
      }  
    }  
    return null;  
  } 

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  Rehash(),将数组长度变为原来的二倍加一。

《JAVA的HashTable源码分析》
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 //调整Hashtable的长度,将长度变成原来的2倍+1 
  protected void rehash() {  
    int oldCapacity = table.length;  
    Entry[] oldMap = table;  
 
    //创建新容量大小的Entry数组
    int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;  
    Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];  
 
    modCount++;  
    threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);  
    table = newMap;  
    
    //将“旧的Hashtable”中的元素复制到“新的Hashtable”中
    for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {  
      for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {  
        Entry<K,V> e = old;  
        old = old.next;  
        //重新计算index
        int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;  
        e.next = newMap[index];  
        newMap[index] = e;  
      }  
    }  
  }  

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  containsKey() 的作用是判断Hashtable是否包含key

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public synchronized boolean containsKey(Object key) {
    Entry tab[] = table;
    int hash = key.hashCode();
    // 计算索引值,
    // % tab.length 的目的是防止数据越界
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
    // 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素
    for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
        if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

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  KeySet内部类,Hashtable的Key的Set集合。KeySet继承于AbstractSet,所以,KeySet中的元素没有重复的。

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 //Hashtable的Key的Set集合。  
 //KeySet继承于AbstractSet,所以,KeySet中的元素没有重复的。  
  private class KeySet extends AbstractSet<K> {  
    public Iterator<K> iterator() {  
      return getIterator(KEYS);  
    }  
    public int size() {  
      return count;  
    }  
    public boolean contains(Object o) {  
      return containsKey(o);  
    }  
    public boolean remove(Object o) {  
      return Hashtable.this.remove(o) != null;  
    }  
    public void clear() {  
      Hashtable.this.clear();  
    }  
  }  
 

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  entryset内部类,Hashtable的Entry的Set集合。EntrySet继承于AbstractSet,所以,EntrySet中的元素没有重复的。  

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  // Hashtable的Entry的Set集合。  
  // EntrySet继承于AbstractSet,所以,EntrySet中的元素没有重复的。  
  private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {  
    public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {  
      return getIterator(ENTRIES);  
    }  
 
    public boolean add(Map.Entry<K,V> o) {  
      return super.add(o);  
    }  
 
    // 查找EntrySet中是否包含Object(0)  
    // 首先,在table中找到o对应的Entry链表  
    // 然后,查找Entry链表中是否存在Object  
    public boolean contains(Object o) {  
      if (!(o instanceof Map.Entry))  
        return false;  
      Map.Entry entry = (Map.Entry)o;  
      Object key = entry.getKey();  
      Entry[] tab = table;  
      int hash = key.hashCode();  
      int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
 
      for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next)  
        if (e.hash==hash && e.equals(entry))  
          return true;  
      return false;  
    }  
 
    // 删除元素Object(0)  
    // 首先,在table中找到o对应的Entry链表
    // 然后,删除链表中的元素Object  
    public boolean remove(Object o) {  
      if (!(o instanceof Map.Entry))  
        return false;  
      Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;  
      K key = entry.getKey();  
      Entry[] tab = table;  
      int hash = key.hashCode();  
      int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
 
      for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;  
         prev = e, e = e.next) {  
        if (e.hash==hash && e.equals(entry)) {  
          modCount++;  
          if (prev != null)  
            prev.next = e.next;  
          else 
            tab[index] = e.next;  
 
          count--;  
          e.value = null;  
          return true;  
        }  
      }  
      return false;  
    }  
 
    public int size() {  
      return count;  
    }  
 
    public void clear() {  
      Hashtable.this.clear();  
    }  
  }

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  ValueCollection内部类,Hashtable的value的Collection集合。ValueCollection继承于AbstractCollection,所以,ValueCollection中的元素可以重复的。  

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// Hashtable的value的Collection集合。  
  // ValueCollection继承于AbstractCollection,所以,ValueCollection中的元素可以重复的。  
  private class ValueCollection extends AbstractCollection<V> {  
    public Iterator<V> iterator() {  
    return getIterator(VALUES);  
    }  
    public int size() {  
      return count;  
    }  
    public boolean contains(Object o) {  
      return containsValue(o);  
    }  
    public void clear() {  
      Hashtable.this.clear();  
    }  
  }  

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  EmptyIterator,空迭代器。当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过迭代器遍历Hashtable时,返回的是“空迭代器”的对象。

《JAVA的HashTable源码分析》
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//空迭代器  
//当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过迭代器遍历Hashtable时,返回的是“空迭代器”的对象。  
  private static class EmptyIterator implements Iterator<Object> {  
    EmptyIterator() {  
    }  
    public boolean hasNext() {  
      return false;  
    }  
    public Object next() {  
      throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");  
    }  
    public void remove() {  
      throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");  
    }  
  }  

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  EmptyEnumerator,空枚举类。当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过Enumeration遍历Hashtable时,返回的是“空枚举类”的对象

《JAVA的HashTable源码分析》
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//空枚举类  
//当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过Enumeration遍历Hashtable时,返回的是“空枚举类”的对象。  
  private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> {  
    EmptyEnumerator() {  
    }  
    //空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false  
    public boolean hasMoreElements() {  
      return false;  
    }  
 
    //空枚举类的nextElement() 抛出异常  
    public Object nextElement() {  
      throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");  
    }  
  }  

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  Enumerator的作用是提供了”通过elements()遍历Hashtable的接口”和”通过entrySet()遍历Hashtable的接口”。

《JAVA的HashTable源码分析》
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 //Enumerator的作用是提供了"通过elements()遍历Hashtable的接口"和"通过entrySet()遍历Hashtable的接口"。  
  private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {  
    //指向Hashtable的table  
    Entry[] table = Hashtable.this.table;  
    //Hashtable的总的大小  
    int index = table.length;  
    Entry<K,V> entry = null;  
    Entry<K,V> lastReturned = null;  
    int type;  
 
    //Enumerator是"迭代器(Iterator)" 还是"枚举类(Enumeration)"的标志  
    //iterator为true,表示它是迭代器;否则,是枚举类。  
    boolean iterator;  
    //在将Enumerator当作迭代器使用时会用到,用来实现fail-fast机制。  
    protected int expectedModCount = modCount;  
    Enumerator(int type, boolean iterator) {  
      this.type = type;  
      this.iterator = iterator;  
    }  
    //从遍历table的数组的末尾向前查找,直到找到不为null的Entry。  
    public boolean hasMoreElements() {  
      Entry<K,V> e = entry;  
      int i=index;  
      Entry[] t=table;  
      /*Use locals for faster loop iteration */ 
      while (e == null && i > 0) {  
        e = t[--i];  
      }  
      entry = e;  
      index = i;  
      return e != null;  
    }  
 
    //获取下一个元素  
    //注意:从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”  
    //首先,从后向前的遍历table数组。table数组的每个节点都是一个单向链表(Entry)。  
    //然后,依次向后遍历单向链表Entry。  
    public T nextElement() {  
      Entry<K,V> et = entry;  
      int i = index;  
      Entry[] t = table;  
      /* Use locals for faster loop iteration */ 
      while (et == null && i > 0) {  
        et = t[--i];  
      }  
      entry = et;  
      index = i;  
      if (et != null) {  
        Entry<K,V> e = lastReturned = entry;  
        entry = e.next;  
        return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);  
      }  
      throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");  
    }  
 
    //迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素  
    //实际上,它是调用的hasMoreElements()  
    public boolean hasNext() {  
      return hasMoreElements();  
    }  
 
    //迭代器获取下一个元素  
    //实际上,它是调用的nextElement()  
    public T next() {  
      if (modCount != expectedModCount)  
        throw new ConcurrentModificationException();  
      return nextElement();  
    }  
 
    //迭代器的remove()接口。  
    //首先,它在table数组中找出要删除元素所在的Entry,  
    //然后,删除单向链表Entry中的元素。  
    public void remove() {  
      if (!iterator)  
        throw new UnsupportedOperationException();  
      if (lastReturned == null)  
        throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");  
      if (modCount != expectedModCount)  
        throw new ConcurrentModificationException();  
 
      synchronized(Hashtable.this) {  
        Entry[] tab = Hashtable.this.table;  
        int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
 
        for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;  
           prev = e, e = e.next) {  
          if (e == lastReturned) {  
            modCount++;  
            expectedModCount++;  
            if (prev == null)  
              tab[index] = e.next;  
            else 
              prev.next = e.next;  
            count--;  
            lastReturned = null;  
            return;  
          }  
        }  
        throw new ConcurrentModificationException();  
      }  
    }  
  }  

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  contains() 和 containsValue() 的作用都是判断Hashtable是否包含“值(value)”

《JAVA的HashTable源码分析》
《JAVA的HashTable源码分析》

public boolean containsValue(Object value) {
    return contains(value);
}

public synchronized boolean contains(Object value) {
    // Hashtable中“键值对”的value不能是null,
    // 若是null的话,抛出异常!
    if (value == null) {
        throw new NullPointerException();
    }

    // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)
    // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value
    Entry tab[] = table;
    for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {
        for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {
            if (e.value.equals(value)) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

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   其他方法

《JAVA的HashTable源码分析》
《JAVA的HashTable源码分析》

public class Hashtable<K,V>extends Dictionary<K,V>implements Map<K,V>,Cloneable,java.io.Serializable {  
  //成员变量如上
   //构造函数如上
 
  public synchronized int size() {  
    return count;  
  }
 
  public synchronized boolean isEmpty() {  
    return count == 0;  
  }  
  // 返回“所有key”的枚举对象  
  public synchronized Enumeration<K> keys() {  
    return this.<K>getEnumeration(KEYS);  
  }  
  //返回“所有value”的枚举对象  
  public synchronized Enumeration<V> elements() {  
    return this.<V>getEnumeration(VALUES);  
  }  
  //contains()、containsValue()和containsKey()如上
 
  //返回key对应的value,没有的话返回null  
  public synchronized V get(Object key) {  
    Entry tab[] = table;  
    int hash = key.hashCode();  
    //计算索引值 
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
    //找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素  
    for(Entry<K,V> e = tab[index]; e != null ; e = e.next) {  
      if((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
        return e.value;  
      }  
    }  
    return null;  
  }  
 
  //rehash()如上
  //put()、clone()如上
  //remove()删除Hashtable中键为key的元素 
 
  // 将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中  
  public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {  
    for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : t.entrySet())  
      put(e.getKey(), e.getValue());  
  }  
 
  //清空Hashtable  
  //将Hashtable的table数组的值全部设为null  
  public synchronized void clear() {  
    Entry tab[] = table;  
    modCount++;  
    for (int index = tab.length; --index >= 0; )  
      tab[index] = null;  
    count = 0;  
  }  
 
  public synchronized String toString() {  
    int max = size()- 1;  
    if (max == -1)  
      return "{}";  
 
    StringBuilder sb = new StringBuilder();  
    Iterator<Map.Entry<K,V>> it = entrySet().iterator();  
 
    sb.append('{');  
    for (int i = 0; ; i++) {  
      Map.Entry<K,V> e = it.next();  
      K key = e.getKey();  
      V value = e.getValue();  
      sb.append(key   == this ? "(this Map)" : key.toString());  
      sb.append('=');  
      sb.append(value == this ? "(this Map)" : value.toString());  
 
      if (i == max)  
        return sb.append('}').toString();  
      sb.append(", ");  
    }  
  }  
 
  // 获取Hashtable的枚举类对象  
  // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象;  
  // 否则,返回正常的Enumerator的对象。 
  private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) {  
  if (count == 0) {  
    return (Enumeration<T>)emptyEnumerator;  
  } else {  
    return new Enumerator<T>(type, false);  
  }  
  }  
 
  // 获取Hashtable的迭代器  
  // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象;  
  // 否则,返回正常的Enumerator的对象。(Enumerator实现了迭代器和枚举两个接口)  
  private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {  
    if (count == 0) {  
      return (Iterator<T>) emptyIterator;  
    } else {  
      return new Enumerator<T>(type, true);  
    }  
  }  
 
  // Hashtable的“key的集合”。它是一个Set,没有重复元素  
  private transient volatile Set<K> keySet = null;  
  // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set,没有重复元素  
  private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;  
  // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Collection,可以有重复元素  
  private transient volatile Collection<V> values = null;  
 
  //返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象  
  //synchronizedSet封装的目的是对KeySet的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步  
  public Set<K> keySet() {  
    if (keySet == null)  
      keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);  
    return keySet;  
  }  
 
  //返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象  
  //synchronizedSet封装的目的是对EntrySet的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步  
  public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {  
    if (entrySet==null)  
      entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);  
    return entrySet;  
  }  
   
  // 返回一个被synchronizedCollection封装后的ValueCollection对象  
  // synchronizedCollection封装的目的是对ValueCollection的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步  
  public Collection<V> values() {  
  if (values==null)  
    values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(),this);  
    return values;  
  }  
 
  // 重新equals()函数  
  // 若两个Hashtable的所有key-value键值对都相等,则判断它们两个相等  
  public synchronized boolean equals(Object o) {  
    if (o == this)  
      return true;  
 
    if (!(o instanceof Map))  
      return false;  
    Map<K,V> t = (Map<K,V>) o;  
    if (t.size() != size())  
      return false;  
 
    try {  
      // 通过迭代器依次取出当前Hashtable的key-value键值对  
      // 并判断该键值对,存在于Hashtable中。  
      // 若不存在,则立即返回false;否则,遍历完“当前Hashtable”并返回true。  
      Iterator<Map.Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();  
      while (i.hasNext()) {  
        Map.Entry<K,V> e = i.next();  
        K key = e.getKey();  
        V value = e.getValue();  
        if (value == null) {  
          if (!(t.get(key)==null && t.containsKey(key)))  
            return false;  
        } else {  
          if (!value.equals(t.get(key)))  
            return false;  
        }  
      }  
    } catch (ClassCastException unused)   {  
      return false;  
    } catch (NullPointerException unused) {  
      return false;  
    }  
    return true;  
  }  
 
  // 计算Entry的hashCode  
  // 若 Hashtable的实际大小为0 或者 加载因子<0,则返回0。  
  // 否则,返回“Hashtable中的每个Entry的key和value的异或值 的总和”。  
  public synchronized int hashCode() {  
    int h = 0;  
    if (count == 0 || loadFactor < 0)  
      return h;  // Returns zero  
 
    loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation in progress  
    Entry[] tab = table;  
    for (int i = 0; i < tab.length; i++)  
      for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next)  
        h += e.key.hashCode() ^ e.value.hashCode();  
    loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation complete  
    return h;  
  }   
 
  private void reconstitutionPut(Entry[] tab, K key, V value)  
    throws StreamCorruptedException  
  {  
    if (value == null) {  
      throw new java.io.StreamCorruptedException();  
    }  
    // Makes sure the key is not already in the hashtable.  
    // This should not happen in deserialized version.  
    int hash = key.hashCode();  
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
    for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
      if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
        throw new java.io.StreamCorruptedException();  
      }  
    }  
    // Creates the new entry.  
    Entry<K,V> e = tab[index];  
    tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);  
    count++;  
  }  
 
  private static final int KEYS = 0;  
  private static final int VALUES = 1;  
  private static final int ENTRIES = 2;  
 
  private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();  
  private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();    
}

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 总结

  针对Hashtable,我们同样给出几点比较重要的总结,但要结合与HashMap的比较来总结。

  • 二者的存储结构和解决冲突的方法都是相同的。
  • HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11,而HashMap为16,Hashtable不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂,而HashMap则要求一定为2的整数次幂。
  • Hashtable中key和value都不允许为null,而HashMap中key和value都允许为null(key只能有一个为null,而value则可以有多个为null)。但是如果在Hashtable中有类似put(null,null)的操作,编译同样可以通过,因为key和value都是Object类型,但运行时会抛出NullPointerException异常,这是JDK的规范规定的。我们来看下ContainsKey方法和ContainsValue的源码:

《JAVA的HashTable源码分析》《JAVA的HashTable源码分析》

  // 判断Hashtable是否包含“值(value)” 
  public synchronized boolean contains(Object value) { //注意,Hashtable中的value不能是null, // 若是null的话,抛出异常! 
    if (value == null) { throw new NullPointerException(); } // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry) // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value 
    Entry tab[] = table; for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) { for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) { if (e.value.equals(value)) { return true; } } } return false; } public boolean containsValue(Object value) { return contains(value); } // 判断Hashtable是否包含key 
  public synchronized boolean containsKey(Object key) { Entry tab[] = table; //计算hash值,直接用key的hashCode代替
    int hash = key.hashCode(); // 计算在数组中的索引值 
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; // 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素 
    for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { return true; } } return false; }

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   很明显,如果value为null,会直接抛出 NullPointerException异常,但源码中并没有对key是否为null判断,有点小不解!不过 NullPointerException 属于 RuntimeException异常,是可以由JVM自动抛出的,也许对key的值在JVM中有所限制吧。

  • Hashtable扩容时,将容量变为原来的2倍加1,而HashMap扩容时,将容量变为原来的2倍。
  • Hashtable计算hash值,直接用key的hashCode(),而HashMap重新计算了key的hash值,Hashtable在求 hash值对应的位置索引时,用取模运算,而HashMap在求位置索引时,则用与运算,且这里一般先用hash&0x7FFFFFFF后,再对 length取模, &0x7FFFFFFF的目的是为了将负的hash值转化为正值,因为hash值有可能为负数,而 &0x7FFFFFFF后,只有符号外改变,而后面的位都不变。
    原文作者:简单爱_wxg
    原文地址: https://www.cnblogs.com/wxgblogs/p/5558729.html
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