Hashtable源码分析

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Hashtable源码分析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Hashtable简介

Hashtable声明

public class Hashtable extends Dictionary implements Map, Cloneable, java.io.Serializable

Hashtable和HashMap一样也是散列表,存储元素也是键值对;
Hashtable继承于Dictionary类(Dictionary类声明了操作键值对的接口方法),实现Map接口(定义键值对接口);
Hashtable大部分类用synchronized修饰,证明Hashtable是线程安全的;

Hashtable基本数据结构

  • private transient Entry<?,?>[] table:键值对/Entry数组,每个Entry本质上是一个单向链表的表头
  • private int threshold:rehash阈值
  • private float loadFactor:装填因子
  • private transient int modCount = 0: Hashtable结构化修改次数,用来实现fail-fast机制;
  • private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet:Hastable视图,键值对集合;
  • private transient volatile Set<K> keySetHastable视图,key集,Hashtable中key不可重复;
  • private transient volatile Collection<V> valuesHastable视图,value集合,可重复;
    • Hashtable中key和value是一对多关系;

键值对/Entry

 1 private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
 2     final int hash;
 3     final K key;
 4     V value;
 5     Entry<K, V> next;
 6     ...
 7     // 计算键值对的hashCode
 8     public int hashCode() {
 9         // "^" 按位异或, hash在调用构造器时传入
10         return hash ^ Objects.hashCode(value);
11     }
12 }

 

Hashtable方法分析

public synchronized boolean contains(Object value)

public boolean containsValue(Object value)内部调用contains(value);
判断是否含有该value的键值对,在Hashtable中hashCode相同的Entry用链表组织,hashCode不同的存储在Entry数组table中;

// in contains() method.
Entry<?,?> tab[] = table;
// 查找:遍历所有Entry链表
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;

public synchronized boolean containsKey(Object key)

根据key的hashCode计算对应entry在table中的index;

 1 Entry<?,?> tab[] = table;
 2 int hash = key.hashCode();
 3 /**
 4  * 计算index, % tab.length防止数组越界
 5  * index表示key对应entry所在链表表头
 6  */
 7 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
 8 for (Entry<?,?> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
 9     if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
10         return true;
11     }
12 }
13 return false;

public synchronized V get(Object key):根据指定key查找对应value,查找原理与containsKey相同,查找成功返回value,否则返回null;

public synchronized V put(K key, V value)

设置键值对,key和value都不可为null,设置顺序:

  1. 如果Hashtable含有key,设置(key, oldValue) -> (key, newValue);
  2. 如果Hashtable不含有key, 调用addEntry(...)添加新的键值对;
private void addEntry(int hash, K key, V value, int index)

当键值对个数超过阈值,先进行rehash然后添加entry,否则直接添加entry;

public synchronized V remove(Object key)

remove操作,计算key所在链表表头table[index],然后进行单向链表的节点删除操作

public synchronized Object clone()

对Hashtable的浅拷贝操作,浅拷贝所有bucket(单向链表组织形式)的表头;

protected void rehash()

当Hashtable中键值对总数超过阈值(容量*装载因子)后,内部自动调用rehash()增加容量,重新计算每个键值对的hashCode;
int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1计算新容量 = 2 * 旧容量 + 1;并且根据新容量更新阈值;

...
for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
    // 拷贝每个Entry链表
    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Entry链表的表头索引(rehash)
        int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
        // 开辟链表节点
        e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];
        // 拷贝
        newMap[index] = e;
    }
}

 

以上是关于Hashtable源码分析的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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