HashTable —— 线程安全的散列表

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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 —— 线程安全的散列表相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

HashTable 的一些认识:

  1.   底层使用散列表,存贮键值对,键值非null
  2.        使用synchronize 保证线程安全
  3.   如果多线程高发量,推荐使用 concurrentHashMap;如无需多线程,可使用 HashMap

■ 重要全局变量

//The hash table data.
//底层维护一个Entry(键值对)数组
private transient Entry<K,V>[] table;
//The total number of entries in the hash table. //元素总量,等同于HashMap的size private transient int count;
//The load factor for the hashtable. //负载因子 private float loadFactor;
/** * The table is rehashed when its size exceeds this threshold. * (The value of this field is (int)(capacity * loadFactor).) * 超过阈值进行rehash */ private int threshold; /** * The number of times this Hashtable has been structurally modified * Structural modifications are those that change the number of entries in * the Hashtable or otherwise modify its internal structure (e.g., * rehash). This field is used to make iterators on Collection-views of * the Hashtable fail-fast. (See ConcurrentModificationException). * 结构性变动时modCount计数+1,用于遍历时的fail-fast机制生效 */ private transient int modCount = 0

 

■ 构造函数

/**
     * Constructs a new, empty hashtable with the specified initial
     * capacity and the specified load factor.
     */
    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;    //没有强调2次幂,cap为0时,默认是1
        this.loadFactor = loadFactor;
        table = new Entry<?,?>[initialCapacity];
        threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
    }

   
    /**
     * Constructs a new, empty hashtable with a default initial capacity (11)
     * and load factor (0.75).
     * 容量11,负载因子 0.75
     */
    public Hashtable() {
        this(11, 0.75f);
    }    

 

■主要方法

   - put(K key, V value)

public synchronized V put(K key, V value) {
    // Make sure the value is not null,而HashMap选择将key为null永远存放为table[0]位置
    if (value == null) {
        throw new NullPointerException();
    }
    // Makes sure the key is not already in the hashtable.
    //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);
    //计算下标,这里使用%方法,性能远不及HashMap的位运算 (这也是不推荐使用HashTable的原因之一)
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
    for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
        //直接使用equals比较,而HashMap多了一层地址比较 `((k = e.key) == key || key.equals(k))`
        if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
            V old = e.value;
            e.value = value;
            return old;
        }
    }
//结构性变更操作 modCount计数+1 modCount++; //HashMap选择新增addEntry方法封装一下逻辑 if (count >= threshold) { // Rehash the table if the threshold is exceeded //如果超过阀值,就进行rehash操作 rehash(); tab = table; hash = hash(key); index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; } // Creates the new entry. //将值插入,返回的为null Entry<K,V> 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); //size++ count++; return null; }

- get(Object key)

public synchronized V get(Object key) {
        Entry tab[] = table;   //临时拷贝,保证数据的时效性
        int hash = hash(key);
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
            if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
                return e.value;
            }
        }
        return null;
    }

 ■ HashTable 遍历

/**
 * Created by roman on 2017/10/03.
 *【2017 java‘s day】
 */
public class ListHashTableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Hashtable<String, Object> hb = new Hashtable<String, Object>();
        hb.put("1", "Java");
        hb.put("flag", true);
        hb.put("age", 44);

        Iterator iterator = hb.keySet().iterator();
        iterator.forEachRemaining(value -> System.out.println(hb.get(value)));  //使用了lamda
    }
}

 

■ HashTable VS HashMap

  • HashTable 基于 Dictionary 类,而 HashMap 是基于 AbstractMap。Dictionary 是任何可将键映射到相应值的类的抽象父类,而 AbstractMap 是基于 Map 接口的实现,它以最大限度地减少实现此接口所需的工作.
  • HashMap 的 key 和 value 都允许为 null,而 Hashtable 的 key 和 value 都不允许为 null。HashMap 遇到 key 为 null 的时候,调用 putForNullKey 方法进行处理(统一放入table[0]位置),而对 value 没有处理;Hashtable遇到 null,直接返回 NullPointerException.
  • Hashtable 方法是同步,而HashMap则不是。Hashtable 中的几乎所有的 public 的方法都是 synchronized 的,而有些方法也是在内部通过 synchronized 代码块来实现。
  • HashTable由于使用sync和%运算(以及相关算法实现)的缘故,相比于HashMap,性能较低,因此非常不推荐继续使用HashTable。
  • 非竞争环境下推荐使用HashMap。
  • 多线程环境下推荐使用ConcurrentHashMap。

 

以上是关于HashTable —— 线程安全的散列表的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

初识java集合——散列表(HashTable)

ConcurrentHashMap线程安全,相对hashtable提高性能

散列表的概念及其拉链法和常见的散列函数(C语言)

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