HashTable详解、源码、扩容、深入理解HashTable、HashTable多线程并发问题

HashTable详解、源码、扩容、深入理解HashTable、HashTable多线程并发问题

Hashtable 简介

和HashMap一样,Hashtable 也是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。

Hashtable 继承于Dictionary,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

Hashtable 的函数都是同步的,这意味着它是线程安全的。它的key、value都不可以为null。此外,Hashtable中的映射不是有序的。

Hashtable 的实例有两个参数影响其性能:初始容量 和 加载因子。容量 是哈希表中桶 的数量,初始容量 就是哈希表创建时的容量。注意,哈希表的状态为 open:在发生“哈希冲突”的情况下,单个桶会存储多个条目,这些条目必须按顺序搜索。加载因子 是对哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一个尺度。初始容量和加载因子这两个参数只是对该实现的提示。关于何时以及是否调用 rehash 方法的具体细节则依赖于该实现。

通常,默认加载因子是 0.75, 这是在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销,但同时也增加了查找某个条目的时间(在大多数 Hashtable 操作中,包括 get 和 put 操作,都反映了这一点)。

Dictionary类是任何可将键映射到相应值的类的抽象父类,每个键和值都是对象

Dictionary源码注释指出 Dictionary 这个类过时了,新的实现类应该实现Map接口

Hashtable成员变量

table:一个Entry[]数组类型,而Entry(在 HashMap 中有讲解过)就是一个单向链表。哈希表的”key-value键值对”都是存储在Entry数组中的

count:Hashtable的大小,它是Hashtable保存的键值对的数量

threshold:Hashtable的阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量,threshold的值 = (容量 * 负载因子)

loadFactor:负载因子

modCount:用来实现fail-fast机制的

Hashtable构造方法

Hashtable 一共提供了 4 个构造方法

public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor): 用指定初始容量和指定加载因子构造一个新的空哈希表

public Hashtable(int initialCapacity):用指定初始容量和默认的加载因子 (0.75) 构造一个新的空哈希表

public Hashtable():默认构造函数,容量为 11,加载因子为 0.75

public Hashtable(Map< ? extends K, ? extends V> t):构造一个与给定的Map具有相同映射关系的新哈希表

Hashtable的存储

public synchronized V put(K key, V value) {

//确保value不为null

if (value == null) {

throw new NullPointerException();

}

//确保key不在hashtable中

//首先,通过hash方法计算key的哈希值,并计算得出index值,确定其在table[]中的位置

//其次,迭代index索引位置的链表,如果该位置处的链表存在相同的key,则替换value,返回旧的value

Entry tab[] = table;

int hash = hash(key);

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

for (Entry 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;

}

}

modCount++;

if (count >= threshold) {

//如果超过阀值,就进行rehash操作

rehash();

tab = table;

hash = hash(key);

index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

}

//将值插入,返回的为null

Entry e = tab[index];

// 创建新的Entry节点,并将新的Entry插入Hashtable的index位置,并设置e为新的Entry的下一个元素

tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);

count++;

return null;

}

存储的流程如下:

判断value是否为空,为空则抛出异常

计算key的hash值,并根据hash值获得key在table数组中的位置index

如果table[index]元素为空,将元素插入到table[index]位置

如果table[index]元素不为空,则进行遍历链表,如果遇到相同的key,则新的value替代旧的value,并返回旧 value,否则将元素插入到链头,返回null

Hashtable的获取

public synchronized V get(Object key) {

Entry tab[] = table;

int hash = hash(key);

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

for (Entry e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

return e.value;

}

}

return null;

}

获取的流程如下:

通过 hash()方法求得key的哈希值

根据hash值得到index索引

迭代链表,返回匹配的key的对应的value,找不到则返回null

详细源码如下基于jdk1.6

1 package java.util;

2 import java.io.*;

3

4 public class Hashtable

5 extends Dictionary

6 implements Map, Cloneable, java.io.Serializable {

7

8 // Hashtable保存key-value的数组。

9 // Hashtable是采用拉链法实现的,每一个Entry本质上是一个单向链表

10 private transient Entry[] table;

11

12 // Hashtable中元素的实际数量

13 private transient int count;

14

15 // 阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量(threshold = 容量*加载因子)

16 private int threshold;

17

18 // 加载因子

19 private float loadFactor;

20

21 // Hashtable被改变的次数

22 private transient int modCount = 0;

23

24 // 序列版本号

25 private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L;

26

27 // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数

28 public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {

29 if (initialCapacity < 0)

30 throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+

31 initialCapacity);

32 if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))

33 throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);

34

35 if (initialCapacity==0)

36 initialCapacity = 1;

37 this.loadFactor = loadFactor;

38 table = new Entry[initialCapacity];

39 threshold = (int)(initialCapacity * loadFactor);

40 }

41

42 // 指定“容量大小”的构造函数

43 public Hashtable(int initialCapacity) {

44 this(initialCapacity, 0.75f);

45 }

46

47 // 默认构造函数。

48 public Hashtable() {

49 // 默认构造函数,指定的容量大小是11;加载因子是0.75

50 this(11, 0.75f);

51 }

52

53 // 包含“子Map”的构造函数

54 public Hashtable(Map t) {

55 this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);

56 // 将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中

57 putAll(t);

58 }

59

60 public synchronized int size() {

61 return count;

62 }

63

64 public synchronized boolean isEmpty() {

65 return count == 0;

66 }

67

68 // 返回“所有key”的枚举对象

69 public synchronized Enumeration keys() {

70 return this.getEnumeration(KEYS);

71 }

72

73 // 返回“所有value”的枚举对象

74 public synchronized Enumeration elements() {

75 return this.getEnumeration(VALUES);

76 }

77

78 // 判断Hashtable是否包含“值(value)”

79 public synchronized boolean contains(Object value) {

80 // Hashtable中“键值对”的value不能是null,

81 // 若是null的话,抛出异常!

82 if (value == null) {

83 throw new NullPointerException();

84 }

85

86 // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)

87 // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value

88 Entry tab[] = table;

89 for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {

90 for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {

91 if (e.value.equals(value)) {

92 return true;

93 }

94 }

95 }

96 return false;

97 }

98

99 public boolean containsValue(Object value) {

100 return contains(value);

101 }

102

103 // 判断Hashtable是否包含key

104 public synchronized boolean containsKey(Object key) {

105 Entry tab[] = table;

106 int hash = key.hashCode();

107 // 计算索引值,

108 // % tab.length 的目的是防止数据越界

109 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

110 // 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

111 for (Entry e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

112 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

113 return true;

114 }

115 }

116 return false;

117 }

118

119 // 返回key对应的value,没有的话返回null

120 public synchronized V get(Object key) {

121 Entry tab[] = table;

122 int hash = key.hashCode();

123 // 计算索引值,

124 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

125 // 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

126 for (Entry e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

127 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

128 return e.value;

129 }

130 }

131 return null;

132 }

133

134 // 调整Hashtable的长度,将长度变成原来的(2倍+1)

135 // (01) 将“旧的Entry数组”赋值给一个临时变量。

136 // (02) 创建一个“新的Entry数组”,并赋值给“旧的Entry数组”

137 // (03) 将“Hashtable”中的全部元素依次添加到“新的Entry数组”中

138 protected void rehash() {

139 int oldCapacity = table.length;

140 Entry[] oldMap = table;

141

142 int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;

143 Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];

144

145 modCount++;

146 threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);

147 table = newMap;

148

149 for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {

150 for (Entry old = oldMap[i] ; old != null ; ) {

151 Entry e = old;

152 old = old.next;

153

154 int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;

155 e.next = newMap[index];

156 newMap[index] = e;

157 }

158 }

159 }

160

161 // 将“key-value”添加到Hashtable中

162 public synchronized V put(K key, V value) {

163 // Hashtable中不能插入value为null的元素!!!

164 if (value == null) {

165 throw new NullPointerException();

166 }

167

168 // 若“Hashtable中已存在键为key的键值对”,

169 // 则用“新的value”替换“旧的value”

170 Entry tab[] = table;

171 int hash = key.hashCode();

172 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

173 for (Entry e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

174 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

175 V old = e.value;

176 e.value = value;

177 return old;

178 }

179 }

180

181 // 若“Hashtable中不存在键为key的键值对”,

182 // (01) 将“修改统计数”+1

183 modCount++;

184 // (02) 若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)

185 // 则调整Hashtable的大小

186 if (count >= threshold) {

187 // Rehash the table if the threshold is exceeded

188 rehash();

189

190 tab = table;

191 index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

192 }

193

194 // (03) 将“Hashtable中index”位置的Entry(链表)保存到e中

195 Entry e = tab[index];

196 // (04) 创建“新的Entry节点”,并将“新的Entry”插入“Hashtable的index位置”,并设置e为“新的Entry”的下一个元素(即“新Entry”为链表表头)。

197 tab[index] = new Entry(hash, key, value, e);

198 // (05) 将“Hashtable的实际容量”+1

199 count++;

200 return null;

201 }

202

203 // 删除Hashtable中键为key的元素

204 public synchronized V remove(Object key) {

205 Entry tab[] = table;

206 int hash = key.hashCode();

207 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

208 // 找到“key对应的Entry(链表)”

209 // 然后在链表中找出要删除的节点,并删除该节点。

210 for (Entry e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) {

211 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

212 modCount++;

213 if (prev != null) {

214 prev.next = e.next;

215 } else {

216 tab[index] = e.next;

217 }

218 count--;

219 V oldValue = e.value;

220 e.value = null;

221 return oldValue;

222 }

223 }

224 return null;

225 }

226

227 // 将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中

228 public synchronized void putAll(Map t) {

229 for (Map.Entry e : t.entrySet())

230 put(e.getKey(), e.getValue());

231 }

232

233 // 清空Hashtable

234 // 将Hashtable的table数组的值全部设为null

235 public synchronized void clear() {

236 Entry tab[] = table;

237 modCount++;

238 for (int index = tab.length; --index >= 0; )

239 tab[index] = null;

240 count = 0;

241 }

242

243 // 克隆一个Hashtable,并以Object的形式返回。

244 public synchronized Object clone() {

245 try {

246 Hashtable t = (Hashtable) super.clone();

247 t.table = new Entry[table.length];

248 for (int i = table.length ; i-- > 0 ; ) {

249 t.table[i] = (table[i] != null)

250 ? (Entry) table[i].clone() : null;

251 }

252 t.keySet = null;

253 t.entrySet = null;

254 t.values = null;

255 t.modCount = 0;

256 return t;

257 } catch (CloneNotSupportedException e) {

258 // this shouldn't happen, since we are Cloneable

259 throw new InternalError();

260 }

261 }

262

263 public synchronized String toString() {

264 int max = size() - 1;

265 if (max == -1)

266 return "{}";

267

268 StringBuilder sb = new StringBuilder();

269 Iterator> it = entrySet().iterator();

270

271 sb.append('{');

272 for (int i = 0; ; i++) {

273 Map.Entry e = it.next();

274 K key = e.getKey();

275 V value = e.getValue();

276 sb.append(key == this ? "(this Map)" : key.toString());

277 sb.append('=');

278 sb.append(value == this ? "(this Map)" : value.toString());

279

280 if (i == max)

281 return sb.append('}').toString();

282 sb.append(", ");

283 }

284 }

285

286 // 获取Hashtable的枚举类对象

287 // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象;

288 // 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)

289 private Enumeration getEnumeration(int type) {

290 if (count == 0) {

291 return (Enumeration)emptyEnumerator;

292 } else {

293 return new Enumerator(type, false);

294 }

295 }

296

297 // 获取Hashtable的迭代器

298 // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象;

299 // 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)

300 private Iterator getIterator(int type) {

301 if (count == 0) {

302 return (Iterator) emptyIterator;

303 } else {

304 return new Enumerator(type, true);

305 }

306 }

307

308 // Hashtable的“key的集合”。它是一个Set,意味着没有重复元素

309 private transient volatile Set keySet = null;

310 // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set,意味着没有重复元素

311 private transient volatile Set> entrySet = null;

312 // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Collection,意味着可以有重复元素

313 private transient volatile Collection values = null;

314

315 // 返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象

316 // 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

317 public Set keySet() {

318 if (keySet == null)

319 keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);

320 return keySet;

321 }

322

323 // Hashtable的Key的Set集合。

324 // KeySet继承于AbstractSet,所以,KeySet中的元素没有重复的。

325 private class KeySet extends AbstractSet {

326 public Iterator iterator() {

327 return getIterator(KEYS);

328 }

329 public int size() {

330 return count;

331 }

332 public boolean contains(Object o) {

333 return containsKey(o);

334 }

335 public boolean remove(Object o) {

336 return Hashtable.this.remove(o) != null;

337 }

338 public void clear() {

339 Hashtable.this.clear();

340 }

341 }

342

343 // 返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象

344 // 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

345 public Set> entrySet() {

346 if (entrySet==null)

347 entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);

348 return entrySet;

349 }

350

351 // Hashtable的Entry的Set集合。

352 // EntrySet继承于AbstractSet,所以,EntrySet中的元素没有重复的。

353 private class EntrySet extends AbstractSet> {

354 public Iterator> iterator() {

355 return getIterator(ENTRIES);

356 }

357

358 public boolean add(Map.Entry o) {

359 return super.add(o);

360 }

361

362 // 查找EntrySet中是否包含Object(0)

363 // 首先,在table中找到o对应的Entry(Entry是一个单向链表)

364 // 然后,查找Entry链表中是否存在Object

365 public boolean contains(Object o) {

366 if (!(o instanceof Map.Entry))

367 return false;

368 Map.Entry entry = (Map.Entry)o;

369 Object key = entry.getKey();

370 Entry[] tab = table;

371 int hash = key.hashCode();

372 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

373

374 for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next)

375 if (e.hash==hash && e.equals(entry))

376 return true;

377 return false;

378 }

379

380 // 删除元素Object(0)

381 // 首先,在table中找到o对应的Entry(Entry是一个单向链表)

382 // 然后,删除链表中的元素Object

383 public boolean remove(Object o) {

384 if (!(o instanceof Map.Entry))

385 return false;

386 Map.Entry entry = (Map.Entry) o;

387 K key = entry.getKey();

388 Entry[] tab = table;

389 int hash = key.hashCode();

390 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

391

392 for (Entry e = tab[index], prev = null; e != null;

393 prev = e, e = e.next) {

394 if (e.hash==hash && e.equals(entry)) {

395 modCount++;

396 if (prev != null)

397 prev.next = e.next;

398 else

399 tab[index] = e.next;

400

401 count--;

402 e.value = null;

403 return true;

404 }

405 }

406 return false;

407 }

408

409 public int size() {

410 return count;

411 }

412

413 public void clear() {

414 Hashtable.this.clear();

415 }

416 }

417

418 // 返回一个被synchronizedCollection封装后的ValueCollection对象

419 // 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

420 public Collection values() {

421 if (values==null)

422 values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(),

423 this);

424 return values;

425 }

426

427 // Hashtable的value的Collection集合。

428 // ValueCollection继承于AbstractCollection,所以,ValueCollection中的元素可以重复的。

429 private class ValueCollection extends AbstractCollection {

430 public Iterator iterator() {

431 return getIterator(VALUES);

432 }

433 public int size() {

434 return count;

435 }

436 public boolean contains(Object o) {

437 return containsValue(o);

438 }

439 public void clear() {

440 Hashtable.this.clear();

441 }

442 }

443

444 // 重新equals()函数

445 // 若两个Hashtable的所有key-value键值对都相等,则判断它们两个相等

446 public synchronized boolean equals(Object o) {

447 if (o == this)

448 return true;

449

450 if (!(o instanceof Map))

451 return false;

452 Map t = (Map) o;

453 if (t.size() != size())

454 return false;

455

456 try {

457 // 通过迭代器依次取出当前Hashtable的key-value键值对

458 // 并判断该键值对,存在于Hashtable(o)中。

459 // 若不存在,则立即返回false;否则,遍历完“当前Hashtable”并返回true。

460 Iterator> i = entrySet().iterator();

461 while (i.hasNext()) {

462 Map.Entry e = i.next();

463 K key = e.getKey();

464 V value = e.getValue();

465 if (value == null) {

466 if (!(t.get(key)==null && t.containsKey(key)))

467 return false;

468 } else {

469 if (!value.equals(t.get(key)))

470 return false;

471 }

472 }

473 } catch (ClassCastException unused) {

474 return false;

475 } catch (NullPointerException unused) {

476 return false;

477 }

478

479 return true;

480 }

481

482 // 计算Hashtable的哈希值

483 // 若 Hashtable的实际大小为0 或者 加载因子<0,则返回0。

484 // 否则,返回“Hashtable中的每个Entry的key和value的异或值 的总和”。

485 public synchronized int hashCode() {

486 int h = 0;

487 if (count == 0 || loadFactor < 0)

488 return h; // Returns zero

489

490 loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation in progress

491 Entry[] tab = table;

492 for (int i = 0; i < tab.length; i++)

493 for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next)

494 h += e.key.hashCode() ^ e.value.hashCode();

495 loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation complete

496

497 return h;

498 }

499

500 // java.io.Serializable的写入函数

501 // 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中

502 private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)

503 throws IOException

504 {

505 // Write out the length, threshold, loadfactor

506 s.defaultWriteObject();

507

508 // Write out length, count of elements and then the key/value objects

509 s.writeInt(table.length);

510 s.writeInt(count);

511 for (int index = table.length-1; index >= 0; index--) {

512 Entry entry = table[index];

513

514 while (entry != null) {

515 s.writeObject(entry.key);

516 s.writeObject(entry.value);

517 entry = entry.next;

518 }

519 }

520 }

521

522 // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出

523 // 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出

524 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)

525 throws IOException, ClassNotFoundException

526 {

527 // Read in the length, threshold, and loadfactor

528 s.defaultReadObject();

529

530 // Read the original length of the array and number of elements

531 int origlength = s.readInt();

532 int elements = s.readInt();

533

534 // Compute new size with a bit of room 5% to grow but

535 // no larger than the original size. Make the length

536 // odd if it's large enough, this helps distribute the entries.

537 // Guard against the length ending up zero, that's not valid.

538 int length = (int)(elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;

539 if (length > elements && (length & 1) == 0)

540 length--;

541 if (origlength > 0 && length > origlength)

542 length = origlength;

543

544 Entry[] table = new Entry[length];

545 count = 0;

546

547 // Read the number of elements and then all the key/value objects

548 for (; elements > 0; elements--) {

549 K key = (K)s.readObject();

550 V value = (V)s.readObject();

551 // synch could be eliminated for performance

552 reconstitutionPut(table, key, value);

553 }

554 this.table = table;

555 }

556

557 private void reconstitutionPut(Entry[] tab, K key, V value)

558 throws StreamCorruptedException

559 {

560 if (value == null) {

561 throw new java.io.StreamCorruptedException();

562 }

563 // Makes sure the key is not already in the hashtable.

564 // This should not happen in deserialized version.

565 int hash = key.hashCode();

566 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

567 for (Entry e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

568 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

569 throw new java.io.StreamCorruptedException();

570 }

571 }

572 // Creates the new entry.

573 Entry e = tab[index];

574 tab[index] = new Entry(hash, key, value, e);

575 count++;

576 }

577

578 // Hashtable的Entry节点,它本质上是一个单向链表。

579 // 也因此,我们才能推断出Hashtable是由拉链法实现的散列表

580 private static class Entry implements Map.Entry {

581 // 哈希值

582 int hash;

583 K key;

584 V value;

585 // 指向的下一个Entry,即链表的下一个节点

586 Entry next;

587

588 // 构造函数

589 protected Entry(int hash, K key, V value, Entry next) {

590 this.hash = hash;

591 this.key = key;

592 this.value = value;

593 this.next = next;

594 }

595

596 protected Object clone() {

597 return new Entry(hash, key, value,

598 (next==null ? null : (Entry) next.clone()));

599 }

600

601 public K getKey() {

602 return key;

603 }

604

605 public V getValue() {

606 return value;

607 }

608

609 // 设置value。若value是null,则抛出异常。

610 public V setValue(V value) {

611 if (value == null)

612 throw new NullPointerException();

613

614 V oldValue = this.value;

615 this.value = value;

616 return oldValue;

617 }

618

619 // 覆盖equals()方法,判断两个Entry是否相等。

620 // 若两个Entry的key和value都相等,则认为它们相等。

621 public boolean equals(Object o) {

622 if (!(o instanceof Map.Entry))

623 return false;

624 Map.Entry e = (Map.Entry)o;

625

626 return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&

627 (value==null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));

628 }

629

630 public int hashCode() {

631 return hash ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());

632 }

633

634 public String toString() {

635 return key.toString()+"="+value.toString();

636 }

637 }

638

639 private static final int KEYS = 0;

640 private static final int VALUES = 1;

641 private static final int ENTRIES = 2;

642

643 // 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”。因为,它同时实现了 “Enumerator接口”和“Iterator接口”。

644 private class Enumerator implements Enumeration, Iterator {

645 // 指向Hashtable的table

646 Entry[] table = Hashtable.this.table;

647 // Hashtable的总的大小

648 int index = table.length;

649 Entry entry = null;

650 Entry lastReturned = null;

651 int type;

652

653 // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志

654 // iterator为true,表示它是迭代器;否则,是枚举类。

655 boolean iterator;

656

657 // 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到,用来实现fail-fast机制。

658 protected int expectedModCount = modCount;

659

660 Enumerator(int type, boolean iterator) {

661 this.type = type;

662 this.iterator = iterator;

663 }

664

665 // 从遍历table的数组的末尾向前查找,直到找到不为null的Entry。

666 public boolean hasMoreElements() {

667 Entry e = entry;

668 int i = index;

669 Entry[] t = table;

670 /* Use locals for faster loop iteration */

671 while (e == null && i > 0) {

672 e = t[--i];

673 }

674 entry = e;

675 index = i;

676 return e != null;

677 }

678

679 // 获取下一个元素

680 // 注意:从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”

681 // 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)。

682 // 然后,依次向后遍历单向链表Entry。

683 public T nextElement() {

684 Entry et = entry;

685 int i = index;

686 Entry[] t = table;

687 /* Use locals for faster loop iteration */

688 while (et == null && i > 0) {

689 et = t[--i];

690 }

691 entry = et;

692 index = i;

693 if (et != null) {

694 Entry e = lastReturned = entry;

695 entry = e.next;

696 return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);

697 }

698 throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");

699 }

700

701 // 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素

702 // 实际上,它是调用的hasMoreElements()

703 public boolean hasNext() {

704 return hasMoreElements();

705 }

706

707 // 迭代器获取下一个元素

708 // 实际上,它是调用的nextElement()

709 public T next() {

710 if (modCount != expectedModCount)

711 throw new ConcurrentModificationException();

712 return nextElement();

713 }

714

715 // 迭代器的remove()接口。

716 // 首先,它在table数组中找出要删除元素所在的Entry,

717 // 然后,删除单向链表Entry中的元素。

718 public void remove() {

719 if (!iterator)

720 throw new UnsupportedOperationException();

721 if (lastReturned == null)

722 throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");

723 if (modCount != expectedModCount)

724 throw new ConcurrentModificationException();

725

726 synchronized(Hashtable.this) {

727 Entry[] tab = Hashtable.this.table;

728 int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

729

730 for (Entry e = tab[index], prev = null; e != null;

731 prev = e, e = e.next) {

732 if (e == lastReturned) {

733 modCount++;

734 expectedModCount++;

735 if (prev == null)

736 tab[index] = e.next;

737 else

738 prev.next = e.next;

739 count--;

740 lastReturned = null;

741 return;

742 }

743 }

744 throw new ConcurrentModificationException();

745 }

746 }

747 }

748

749

750 private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();

751 private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();

752

753 // 空枚举类

754 // 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。

755 private static class EmptyEnumerator implements Enumeration {

756

757 EmptyEnumerator() {

758 }

759

760 // 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false

761 public boolean hasMoreElements() {

762 return false;

763 }

764

765 // 空枚举类的nextElement() 抛出异常

766 public Object nextElement() {

767 throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");

768 }

769 }

770

771

772 // 空迭代器

773 // 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。

774 private static class EmptyIterator implements Iterator {

775

776 EmptyIterator() {

777 }

778

779 public boolean hasNext() {

780 return false;

781 }

782

783 public Object next() {

784 throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");

785 }

786

787 public void remove() {

788 throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");

789 }

790

791 }

792 }

Hashtable遍历方式

Hashtable有4种遍历方式:

//1、使用keys()

Enumeration en1 = table.keys();

while(en1.hasMoreElements()) {

en1.nextElement();

}

//2、使用elements()

Enumeration en2 = table.elements();

while(en2.hasMoreElements()) {

en2.nextElement();

}

//3、使用keySet()

Iterator it1 = table.keySet().iterator();

while(it1.hasNext()) {

it1.next();

}

//4、使用entrySet()

Iterator> it2 = table.entrySet().iterator();

while(it2.hasNext()) {

it2.next();

}

Hashtable与HashMap的区别

Hashtable HashMap

方法是同步的 方法是非同步的

基于Dictionary类 基于AbstractMap,而AbstractMap基于Map接口的实现

key和value都不允许为null,遇到null,直接返回 NullPointerException key和value都允许为null,遇到key为null的时候,调用putForNullKey方法进行处理,而对value没有处理

hash数组默认大小是11,扩充方式是old*2+1 hash数组的默认大小是16,而且一定是2的指数

多线程存在的问题

如果涉及到多线程同步时,建议采用HashTable

没有涉及到多线程同步时,建议采用HashMap

Collections 类中存在一个静态方法:synchronizedMap(),该方法创建了一个线程安全的 Map 对象,并把它作为一个封装的对象来返回

synchronizedMap()其实就是对Map的方法加层同步锁,从源码中可以看出

//Collections.synchronizedMap(Map)

public static Map synchronizedMap(Map m) {

return new SynchronizedMap(m);

}

private static class SynchronizedMap implements Map, Serializable {

private static final long serialVersionUID = 1978198479659022715L;

private final Map m; // Backing Map

//同步锁

final Object mutex; // Object on which to synchronize

SynchronizedMap(Map m) {

if (m==null)

throw new NullPointerException();

this.m = m;

//把this本身作为锁监视器, 这样任何线程访问他的方法都要获取该监视器.

mutex = this;

}

SynchronizedMap(Map m, Object mutex) {

this.m = m;

this.mutex = mutex;

}

public int size() {

synchronized(mutex) {return m.size();}

}

//重写map的emty方法

public boolean isEmpty() {

synchronized(mutex) {return m.isEmpty();}

}

public boolean containsKey(Object key) {

synchronized(mutex) {return m.containsKey(key);}

}

public boolean containsValue(Object value) {

synchronized(mutex) {return m.containsValue(value);}

}

public V get(Object key) {

synchronized(mutex) {return m.get(key);}

}

public V put(K key, V value) {

synchronized(mutex) {return m.put(key, value);}

}

public V remove(Object key) {

synchronized(mutex) {return m.remove(key);}

}

public void putAll(Map map) {

synchronized(mutex) {m.putAll(map);}

}

public void clear() {

synchronized(mutex) {m.clear();}

}

private transient Set keySet = null;

private transient Set> entrySet = null;

private transient Collection values = null;

//重写keySet方法

public Set keySet() {

synchronized(mutex) {

if (keySet==null)

//mutex传给SynchronizedSet, 这样对于set内部操作也需要获取锁.

keySet = new SynchronizedSet(m.keySet(), mutex);

return keySet;

}

}

public Set> entrySet() {

synchronized(mutex) {

if (entrySet==null)

entrySet = new SynchronizedSet>(m.entrySet(), mutex);

return entrySet;

}

}

public Collection values() {

synchronized(mutex) {

if (values==null)

values = new SynchronizedCollection(m.values(), mutex);

return values;

}

}

public boolean equals(Object o) {

synchronized(mutex) {return m.equals(o);}

}

public int hashCode() {

synchronized(mutex) {return m.hashCode();}

}

public String toString() {

synchronized(mutex) {return m.toString();}

}

private void writeObject(ObjectOutputStream s) throws IOException {

synchronized(mutex) {s.defaultWriteObject();}

}

}

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