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HashTable源码阅读

2021-03-05 23:31:16  阅读:193  来源: 互联网

标签:hash 阅读 int value 源码 HashTable key Entry HashMap


本文基于JDK1.8 >读完本文预计需要15分钟

摘要

想必HashTable大家都不会陌生(虽然现在不推荐用它了,推荐ConCurrentHashMap),但我们说起HashMap很自然的就会想到HashTable,也经常拿它两做对比。

大部分人想到的第一点就是:HashMap线程不安全,HashTable线程安全!看源码会发现HashTable的所有方法都是synchronized修饰,看到这个我们就知道原因了。我们先来看一遍HashTable的源码,它两的源码对比着看,效果更佳。我们篇幅按一样的顺序写便于对比观看。HashMap源码阅读

首先我们了解到 HashMap继承自AbstractMap实现的是Map接口,而HashTable继承自Dictionary实现的是Map接口。不幸的是Dictionary已经被弃用。

  • 主要的不同点:
    • 线程安全: HashMap线程不安全 <–> HashTable线程安全
    • 实现方式: HashMap用数组+链表+红黑树 <–> HashTable用数组+链表
    • 默认初始容量: HashMap是16 <–> HashTable是11
    • key是否可为null: HashMap可以允许存在一个为null的key和任意个为null的value <–> HashTable中的key和value都不允许为null

关键变量:

    //内部存放的键值对数组
    private transient Entry<?,?>[] table;

    //存放的键值对的数量
    private transient int count;

    //扩容的阈值
    private int threshold;

    //加载因子
    private float loadFactor;

四个构造方法:

    //构造方法1
    //用指定的初始容量,加载因子搞一个空的hash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);
    }

    //构造方法2
    //用指定的初始容量与默认的加载因子0.75搞一个空的hash表
    public Hashtable(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0.75f);
    }

    //构造方法3
    //空参构造 默认使用这个 默认初始容量11(HashMap是16),加载因子0.75调用构造方法1搞一个新的hash表
    public Hashtable() {
        this(11, 0.75f);
    }
    
    //构造方法4
    //传入一个map搞一个与此map具用相同映射的新hash表
    public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {
        this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);
        putAll(t);
    }

对四个构造方法简单总结一下,与HashMap看起来十分相似啊,但有所区别:

  • 构造函数并不像HashMap用的是一种懒加载的方式(用到的时候才去初始化),而是咔,一上来就给你先整一个新的空Hash表在那放着。
  • 默认初始容量:HashMap是16,HashTable是11。

主要方法

hashtable->hashCode()

        
        public synchronized boolean containsKey(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 true;
                }
            }
            return false;
        }

我们拎出来containsKey()方法举例说明:

  • HashTable中没有像HashMap一样搞一个专门的hash()方法,它直接调用了Object提供的本地方法hashCode();
    int hash = key.hashCode(),在HashTable中都是以这种方式获取hashCode

hashtable->put()

以下是源代码(带注释):

    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();
        //按位与左右保证得到整数 再取模避免超过长度
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
        //如果存在相同的key则遍历链表把那个key对应的value换成新的value
        for(; entry != null ; entry = entry.next) {
            if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                V old = entry.value;
                entry.value = value;
                return old;
            }
        }
        //调用新增方法
        addEntry(hash, key, value, index);
        return null;
    }
      

    private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {
        modCount++;
    
        Entry<?,?> tab[] = table;
        //如果一旦大于等于阈值则扩容
        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")
        //直接放到这个哈希槽中,放到链表的第一个位置
        Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];
        tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        //把表中容量加1
        count++;
    }

那么我们来总结一下put方法:

  • 对value判空,hashtable不允许key、value为空
  • 根据key的hashCode值找到对应的索引
  • 如果存在相同的key则遍历链表把那个key对应的value换成新的value
  • 判断表中键值对数量是否大于阈值
    是,调用rehash()方法扩容
  • 直接把键值对插到哈希槽(链表第一位)

hashtable->get()

    public synchronized V get(Object key) {
        Entry<?,?> tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();
        //寻址
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        //遍历链表取出key对应的value
        for (Entry<?,?> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
            if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
                return (V)e.value;
            }
        }
        return null;
    }

那么我们来总结一下get()方法:

  • 根据key的hashCode值找到对应索引,遍历链表取值

hashtable->rehash()

    protected void rehash() {
        int oldCapacity = table.length;
        Entry<?,?>[] oldMap = table;

        // overflow-conscious code
        //新的初始容量是旧表容量的2倍+1
        int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
        //达到最大容量
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
            if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
                // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
                return;
            newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
        }
        //初始化一个新的哈希表
        Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

        modCount++;
        //新的阈值
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        table = newMap;
        //数据迁移到新表
        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;
                //寻址
                int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];
                newMap[index] = e;
            }
        }
    }

总结一下rehash()方法:

  • 求出新的容量(旧容量2倍+1)

  • 判断是否达到最大容量

  • 根据新容量初始化一个新表

  • 求出新的阈值

  • 把旧表中的数据迁移到新表

我想这会阅读结束之后应该对HashTable有了一定的认识,希望能在面试或者工作中帮到您!

参考文献

Hongchen闲谈

在这里插入图片描述

放一张去年的照片【忽略腿毛】,这是我去打羽毛球随手拍的一张照片,当时是出门去球馆。我高中时期常打,但是上大学这个羽毛球就荒废了,来北京之后就没个运动爱好了。

恰好,我看合租的室友天天拎个拍搁客厅晃悠。于是,我让他拉上我,准备重新给捡起来玩一玩,还是得把这身体锻炼好了,否则,怎么扛得住996呢【狗头】。

稍作思考,还是需要发展一下自己的体育爱好,毕竟运动之后的快感还是有的。怕自己长时间躺着刷抖音之后的精神空洞【狗头】。

如果有喜欢打球的小伙伴可以一块打球,联系我!hahahahaha

年初了,感觉疫情常态化了,也去打了疫苗,希望疫情早点过去!peaceeeee

感谢阅读

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标签:hash,阅读,int,value,源码,HashTable,key,Entry,HashMap
来源: https://blog.csdn.net/lq15334921491/article/details/114419481

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