HashTable

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一、基础常量以及结构

    // 数组容器
    private transient Entry<?,?>[] table;
    // 容器容量
    private transient int count;
    // 扩容阈值
    private int threshold;
    // 扩容因子
    private float loadFactor;

    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

和HashMap不同,HashTable只有数组+链表,结构如下:

二、构造方法

public Hashtable() {
        this(11, 0.75f);
}

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)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
} 

可以看到初始化的时候就已经确定了容量大小和扩容大小,默认大小是11,默认扩容因子是0.75

三、put操作

  1. 根据hash获取数组下标
  2. 节点已经存在则遍历链表,如有相同的值则替换value ,否则 添加新节点

这个跟HashMap差不多的思路,就是没了树结构的操作,有两个特点就是不允许value为null,而且方法用synchronized 所修饰

源代码如下:

public synchronized V put(K key, V value) {
        if (value == null) {
            throw new NullPointerException();
        }
        Entry<?,?> tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();
        // 获取hash获取数组下标 (数组长度取余)
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
        // 节点不为空则遍历链表 已存在则替换value值 
        for(; entry != null ; entry = entry.next) {
            if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                V old = entry.value;
                entry.value = value;
                return old;
            }
        }
        // 不存在则添加
        addEntry(hash, key, value, index);
        return null;
}

    private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {
        modCount++;
        Entry<?,?> tab[] = table;
        // 添加前先判断是否需要扩容
        if (count >= threshold) {
            // 扩容
            rehash();
            // 获取扩容后数组
            tab = table;
            hash = key.hashCode();
            // 扩容后重新计算需要添加节点的数组下标
            index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        }
        // 创建节点
        Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];
        tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        count++;
    }

四、rehash()扩容操作

HashTable扩容很简单就是正常的数组扩容:

  1. 新建一个数组,容量为之前的2倍+1
  2. 重新计算扩容阈值
  3. 遍历老的数组,重新计算每个节点的数组下标并放入新的数组

源代码如下:

protected void rehash() {
        int oldCapacity = table.length;
        Entry<?,?>[] oldMap = table;

        // 翻倍且+1
        int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
            if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
                // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
                return;
            newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
        }
        Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

        modCount++;
        // 重新计算扩容阈值
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        table = newMap;
        // 遍历转移数据
        for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
            for (Entry<K,V> old = (Entry<K,V>)oldMap[i] ; old != null ; ) {
                Entry<K,V> e = old;
                old = old.next;
                // 重新计算每个节点数组下标
                int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];
                newMap[index] = e;
            }
        }
    }

五、get操作

根据hash取下标,遍历对比取值,主要是被synchronized修饰

源代码如下:

public synchronized V get(Object key) {
        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.key.equals(key)) {
                return (V)e.value;
            }
        }
        return null;
    }

六、contains 操作

containsValue

遍历数组内所有节点对比value值,被synchronized修饰

源代码如下:

public boolean containsValue(Object value) {
        return contains(value);
    }
    
public synchronized boolean contains(Object value) {
        if (value == null) {
            throw new NullPointerException();
        }

        Entry<?,?> tab[] = table;
        for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {
            for (Entry<?,?> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {
                if (e.value.equals(value)) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

containsKey

遍历数组内所有节点对比key值,被synchronized修饰

源代码如下:

public synchronized boolean containsKey(Object key) {
        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.key.equals(key)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

总结

相比于HashMapHashTable最大的区别就是线程安全,操作方法都被synchronized关键字所修饰,而且舍弃了树结构的优化,在容量方面也不在是2的n次方了

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