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Hashtable 源码解析

Hashtable 源码解析

作者: 小小的coder | 来源:发表于2020-01-17 11:50 被阅读0次

前言

注意是 Hashtable 不是 HashTable (t为小写),这不是违背了驼峰定理了嘛?这还得从 Hashtable 的出生说起,
Hashtable 是在Java1.0的时候创建的,而集合的统一规范命名是在后来的Java2开始约定的,而当时又发布了新的集合代替它,所以这个命名也一直使用到现在,
所以 Hashtable 是一个过时的集合了,不推崇大家使用这个类,虽说 Hashtable 是过时的了,我们还是有必要分析一下它,以便对Java集合框架有一个整体的认知。
HashTable 比较古老, 是JDK1.0就引入的类,而HashMap 是 1.2 引进的 Map 的一个实现。
HashTable 是线程安全的,能用于多线程环境中。
Hashtable 同样也实现了 Serializable 接口,支持序列化,也实现了 Cloneable 接口,能被克隆。
成员变量

//为什么要用int最大值-8,官方解释:有些虚拟机在数组中保留了一些头信息。避免内存溢出!
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
//table是一个Entry[]数组类型,而Entry实际上就是一个单向链表。哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。
private transient Entry[] table;
// Hashtable中元素的实际数量
private transient int count;
// 阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量(容量*加载因子 >= threshold 是需要调整容量)
private int threshold;
// 加载因子 默认0.75f
private float loadFactor;
// Hashtable被改变的次数 是Hashtable被修改或者删除的次数总数。用来实现“fail-fast”机制的
private transient int modCount = 0;

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);
//初始容量最小为1
if (initialCapacity==0)
initialCapacity = 1;
this.loadFactor = loadFactor;
table = new Entry<?,?>[initialCapacity];
threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
}
PUT方法

线程安全
key value 都不能为null
hash & 0x7FFFFFFF 是为了避免负数,为什么不用abs(绝对值)?涉及一个int负数最大值问题
如果key已存在会返回老的value
public synchronized V put(K key, V value) {
// Make sure the value is not null
if (value == null) {
throw new NullPointerException();
}
// Makes sure the key is not already in the hashtable.
Entry<?,?> tab[] = table;
int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
@SuppressWarnings("unchecked")
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;
}
}

addEntry(hash, key, value, index);
return null;

}
addEntry方法

如果hashtable 当前数量>=阈(愈)值,需要扩容
链表叠加
private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {
modCount++;

Entry<?,?> tab[] = table;
if (count >= threshold) {
    // Rehash the table if the threshold is exceeded
    rehash();

    tab = table;
    hash = key.hashCode();
    index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
}

// Creates the new entry.
@SuppressWarnings("unchecked")
Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];
tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
count++;

}
rehash方法

容量扩大两倍+1
需要将原来HashTable中的元素一一复制到新的HashTable中,这个过程是比较消耗时间的
链表顺序变了
@SuppressWarnings("unchecked")
protected void rehash() {
int oldCapacity = table.length;
Entry<?,?>[] oldMap = table;

// overflow-conscious code
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++;
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
table = newMap;

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;

        int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
        e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];
        newMap[index] = e;
    }
}

}
remove方法

public synchronized V remove(Object key) {
Entry<?,?> tab[] = table;
int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
@SuppressWarnings("unchecked")
Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)tab[index];
//遍历Entry链表,e为当前节点,prev为上一个节点
for(Entry<K,V> prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) {
//为什么不直接只用 e.key.equals(key) 来判断,因为e.hash == hash性能更优
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
modCount++;
if (prev != null) {
//如果是链表的中间值
prev.next = e.next;
} else {
//如果是链表的第一个
tab[index] = e.next;
}
count--;
V oldValue = e.value;
e.value = null;
return oldValue;
}
}
return null;
}

原文地址:https://zhuanlan.zhihu.com/p/77706764

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