Hashtable笔记

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2023-09-28 21:41 14阅读 0赞

**目录**

1、定义

2、成员变量

3、构造函数

1、put函数

2、get函数

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### 1、定义 ###

Hashtable 继承于Dictionary，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

Hashtable 的函数都是同步的，这意味着它是线程安全的。它的key、value都不可以为null。

Hashtable中的映射不是有序的。

Hashtable采用"拉链法"实现哈希表。

### 2、成员变量 ###

/**
         * 为一个Entry[]数组类型，Entry代表了“拉链”的节点，每一个Entry代表了一个键值对，哈希表
         * 的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。
         */
        private transient Entry<?,?>[] table;
     
        /**
         * HashTable的大小，注意这个大小并不是HashTable的容器大小，而是他所包含Entry键值对的数量。
         */
        private transient int count;
     
        /**
         * Hashtable的阈值，用于判断是否需要调整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加载因子"。
         */
        private int threshold;
     
        /**
         * 加载因子
         */
        private float loadFactor;

### 3、构造函数 ###

/**
         * 默认构造函数，容量为11，加载因子为0.75。
         */
        public Hashtable() {
            this(11, 0.75f);
        }
     
        /**
         * 用指定初始容量和默认的加载因子 (0.75) 构造一个新的空哈希表。
         */
        public Hashtable(int initialCapacity) {
            this(initialCapacity, 0.75f);
        }
      
        /**
         * 用指定初始容量和指定加载因子构造一个新的空哈希表。
         */
        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;
            this.loadFactor = loadFactor;
            table = new Entry<?,?>[initialCapacity];
            threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        }
     
        /**
         * 构造一个与给定的 Map 具有相同映射关系的新哈希表。
         * 设置table容器大小，其值==t.size * 2 + 1   
         */
        public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {
            this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);
            putAll(t);
        }

4、常用API函数

#### 1、put函数 ####

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) {
                // 当前Hashtable中已经包含该key值，则将新的value赋予给它，返回旧值
                if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                    V old = entry.value;
                    entry.value = value;
                    return old;
                }
            }
            // 当前Hashtable中无该entry,进行添加
            addEntry(hash, key, value, index);
            return null;
        }
     
        private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {
            modCount++;
     
            Entry<?,?> tab[] = table;
            if (count >= threshold) { // 当前entry键值对数量大于阈值时要进行扩容
                // 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++;
        }
     
      protected void rehash() {
            int oldCapacity = table.length;
            Entry<?,?>[] oldMap = table;
     
            // overflow-conscious code
            // 新容量 = 旧容量 * 2 + 1
            int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
            if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) { // 超出最大值，若目前的容量大小已经是最大值则无法进行扩容，反之则新容量等于最大容量，扩容成功
                if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
                    // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
                    return;
                newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
            }
            Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];
     
            modCount++;
            // 更新阈值
            threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
            table = newMap;
     
            // 导入数据
            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;
                }
            }
        }
       
      /**
       * 批量添加
       */
       public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {
            for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : t.entrySet())
                put(e.getKey(), e.getValue());
        }

put方法的整个处理流程是：计算key的hash值，根据hash值获得key在table数组中的索引位置，然后迭代该key处的Entry链表（我们暂且理解为链表），若该链表中存在一个这个的key对象，那么就直接替换其value值即可，否则在将改key-value节点插入该index索引位置处。

#### 2、get函数 ####

@SuppressWarnings("unchecked")
        public synchronized V get(Object key) {
            Entry<?,?> tab[] = table;
            int hash = key.hashCode();
            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 (V)e.value;
                }
            }
            return null;
        }

1.Hasbtable并不允许值和键为空（null），若为空，会抛空指针。 2.HashMap计算索引的方式是h&(length-1),而Hashtable用的是模运算，效率上是低于HashMap的。 3.另外Hashtable计算索引时将hash值先与上0x7FFFFFFF,这是为了保证hash值始终为正数。 4.Hasbtable的方法上都加了synchronized关键字，也就意味着这个Hashtable是个线程安全的类，这也是它和HashMap最大的不同点.

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