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HashTable源码分析

HashTable源码分析

作者: 王小宝wy | 来源:发表于2017-07-13 18:05 被阅读0次

    HashTable跟HashMap在功能上来基本类似,其解决hash冲突的方法也是基于链地址法, 唯一的不同点在HashTable的方法是同步的,多线程操作时,在外部无需使用同步机制

    源码解读

    1. 成员变量

        private transient HashtableEntry<K,V>[] table;
    
        private transient int count;
    
    
        private int threshold;
    
        private float loadFactor;
    
    
        private transient int modCount = 0;
    
    

    HashTable的成员变量跟HashMap的成员变量类似,同样都有loadFactor, modCount, threshold

    2. put

        public synchronized V put(K key, V value) {
            if (value == null) {
                throw new NullPointerException();
            }
            
            HashtableEntry tab[] = table;
            //直接调用key.hashCode()
            int hash = hash(key);
            //计算索引值
            int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
            //如果已经存在key值相等的entry,用新value替换旧value
            for (HashtableEntry<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;
                }
            }
            
            modCount++;
            if (count >= threshold) {
                //扩容至之前容量的两倍
                rehash();
                tab = table;
                hash = hash(key);
                index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
            }
    
            // Creates the new entry.
            HashtableEntry<K,V> e = tab[index];
            tab[index] = new HashtableEntry<>(hash, key, value, e);
            count++;
            return null;
        }
    
    

    HashTable的put逻辑大体上与HashMap的一致,都可以总结为:

    1. 计算key值的hash
    2. 由hash得出索引
    3. 如果已经存在key值相等的entry,用新value替换旧value
    4. 递增modCount, 检查是否key-value键值对数量是否达到阈值,如果达到进行扩容操作,扩容至原先容量的两倍
    5. 创建Entry, 放入数组

    但是HashTable中计算hash值和索引值这两步,跟HashMap有很大区别, HashTable是直接获取了key值得hashCode()返回值,然后用求模的方式计算索引,相比于HashMap来说,不仅效率略低,同时由于HashTable并没有硬性要求容量必须是2的n次方,从而会造成index冲突的几率加大,减慢了查询的效率

    另外,可以看到HashTable的put方法增加了synchronized关键字,这就意味着put方法是一个同步方法,相对于HashMap的非同步put方法,其在单线程模型下效率肯定会略低

    3. get

        public synchronized V get(Object key) {
            HashtableEntry tab[] = table;
            int hash = hash(key);
            int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
            for (HashtableEntry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
                if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
                    return e.value;
                }
            }
            return null;
        }
    

    get方法也是被synchronized修饰

    4. 遍历HashTable

    4.1 HashTable.entrySet

        public Set<Entry<K,V>> entrySet() {
            if (entrySet==null)
                entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);
            return entrySet;
        }
    
    

    可以看到,获取entrySet时,调用Collections.synchronizedSet来保证Set是同步的

    4.2 EntrySet.iterator

    
    private static final int ENTRIES = 2;
    
    public Iterator<Entry<K,V>> iterator() {
        return getIterator(ENTRIES);
    }
    
    private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {
       if (count == 0) {
            return Collections.emptyIterator();
       } else {
            return new Enumerator<>(type, true);
        }
    }
    

    4.3 Enumerator

    private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {
        HashtableEntry[] table = Hashtable.this.table;
        ...
        protected int expectedModCount = modCount;
        
        public T next() {
             if (modCount != expectedModCount)
                 throw new ConcurrentModificationException();
             return nextElement();
        }
        
        public T nextElement() {
             HashtableEntry<K,V> et = entry;
             int i = index;
             HashtableEntry[] t = table;
             /* Use locals for faster loop iteration */
             while (et == null && i > 0) {
                 et = t[--i];
             }
             entry = et;
             index = i;
             if (et != null) {
                 HashtableEntry<K,V> e = lastReturned = entry;
                 entry = e.next;
                 //KEYS代表要获取key的集合, VALUES代表获取value的集合,ENTIRES代表获取entry的集合
                 return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);
             }
             throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");
       }
    }
    
    

    可以看到HashTable也同样采用Fast-Fail机制,当使用迭代器遍历时,不可以调用HashTable.remove来删除元素,而是应该用迭代器自身的remove方法

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