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Hashtable源碼分析_JDK1.8版本

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摘要:簡介聲明文章均為本人技術筆記,轉載請注明出處聲明和一樣也是散列表,存儲元素也是鍵值對繼承于類類聲明了操作鍵值對的接口方法,實現接口定義鍵值對接口大部分類用修飾,證明是線程安全的基本數據結構鍵值對數組,每個本質上是一個單向鏈表的表頭閾值裝填因

Hashtable簡介 聲明

文章均為本人技術筆記,轉載請注明出處https://segmentfault.com/u/yzwall

Hashtable聲明

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

Hashtable和HashMap一樣也是散列表,存儲元素也是鍵值對;
Hashtable繼承于Dictionary類(Dictionary類聲明了操作鍵值對的接口方法),實現Map接口(定義鍵值對接口);
Hashtable大部分類用synchronized修飾,證明Hashtable是線程安全的;

Hashtable基本數據結構

private transient Entry[] table:鍵值對/Entry數組,每個Entry本質上是一個單向鏈表的表頭

private int threshold:rehash閾值

private float loadFactor:裝填因子

private transient int modCount = 0: Hashtable結構化修改次數,用來實現fail-fast機制;

private transient volatile Set> entrySet:Hastable視圖,鍵值對集合;

private transient volatile Set keySetHastable視圖,key集,Hashtable中key不可重復;

private transient volatile Collection valuesHastable視圖,value集合,可重復;

Hashtable中key和value是一對多關系;

鍵值對/Entry
private static class Entry implements Map.Entry {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Entry next;
    ...
    // 計算鍵值對的hashCode
    public int hashCode() {
        // "^" 按位異或, hash在調用構造器時傳入
        return hash ^ Objects.hashCode(value);
    }
}
Hash函數

鍵值對

Hashtable方法分析 public synchronized boolean contains(Object value)

public boolean containsValue(Object value)內部調用contains(value);

判斷是否含有該value的鍵值對,在Hashtable中hashCode相同的Entry用鏈表組織,hashCode不同的存儲在Entry數組table中;

// in contains() method.
Entry tab[] = table;
// 查找:遍歷所有Entry鏈表
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)
散列分布策略

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
計算鍵值對的桶位(本質是鍵值對在tab數組中的索引),Hashtable本質上采用除數取余法進行散列分布,模運算效率較低

Hash函數

int hash = key.hashCode() Hashtable直接調用key的hashCode()計算hashCode;

containsKey方法體
Entry tab[] = table;
int hash = key.hashCode();
/**
 * 計算index, % tab.length防止數組越界
 * index表示key對應entry所在鏈表表頭
 */
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;

public synchronized V get(Object key):根據指定key查找對應value,查找原理與containsKey相同,查找成功返回value,否則返回null;

public synchronized V put(K key, V value)

設置鍵值對,key和value都不可為null,設置順序:

如果Hashtable含有key,設置(key, oldValue) -> (key, newValue);

如果Hashtable不含有key, 調用addEntry(...)添加新的鍵值對;

private void addEntry(int hash, K key, V value, int index)

當鍵值對個數超過閾值,先進行rehash然后添加entry,否則直接添加entry;

public synchronized V remove(Object key)

remove操作,計算key所在鏈表表頭table[index],然后進行單向鏈表的節點刪除操作

public synchronized Object clone()

對Hashtable的淺拷貝操作,淺拷貝所有bucket(單向鏈表組織形式)的表頭;

protected void rehash()

當Hashtable中鍵值對總數超過閾值(容量*裝載因子)后,內部自動調用rehash()增加容量,重新計算每個鍵值對的hashCode;
int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1計算新容量 = 2 * 舊容量 + 1;并且根據新容量更新閾值;

...
for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
    // 拷貝每個Entry鏈表
    for (Entry old = (Entry)oldMap[i] ; old != null ; ) {
        Entry e = old;
        old = old.next;
        // 重新計算每個Entry鏈表的表頭索引(rehash)
        int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
        // 開辟鏈表節點
        e.next = (Entry)newMap[index];
        // 拷貝
        newMap[index] = e;
    }
}

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