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【Java集合源码剖析】Hashtable源码剖析

2016-04-08 10:38 316 查看


参考文章地址:http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/36191279




Hashtable简介

Hashtable同样是基于哈希表实现的,同样每个元素是一个key-value对,其内部也是通过单链表解决冲突问题,容量不足(超过了阀值)时,同样会自动增长。

Hashtable也是JDK1.0引入的类,是线程安全的,能用于多线程环境中。

Hashtable同样实现了Serializable接口,它支持序列化,实现了Cloneable接口,能被克隆。


HashTable源码剖析

Hashtable的源码的很多实现都与HashMap差不多,源码如下(加入了比较详细的注释):

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package java.util;

import java.io.*;

public class Hashtable<K,V>

extends Dictionary<K,V>

implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {

// 保存key-value的数组。

// Hashtable同样采用单链表解决冲突,每一个Entry本质上是一个单向链表

private transient Entry[] table;

// Hashtable中键值对的数量

private transient int count;

// 阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量(threshold = 容量*加载因子)

private int threshold;

// 加载因子

private float loadFactor;

// Hashtable被改变的次数,用于fail-fast机制的实现

private transient int modCount = 0;

// 序列版本号

private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L;

// 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数

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)(initialCapacity * loadFactor);

}

// 指定“容量大小”的构造函数

public Hashtable(int initialCapacity) {

this(initialCapacity, 0.75f);

}

// 默认构造函数。

public Hashtable() {

// 默认构造函数,指定的容量大小是11;加载因子是0.75

this(11, 0.75f);

}

// 包含“子Map”的构造函数,传入的时候先把元素大小扩充为两倍,如果比11小那就用默认值11

public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {

this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);

// 将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中

putAll(t);

}

public synchronized int size() {

return count;

}

public synchronized boolean isEmpty() {

return count == 0;

}

// 返回“所有key”的枚举对象,这个是HashMap所没有的

public synchronized Enumeration<K> keys() {

return this.<K>getEnumeration(KEYS);

}

// 返回“所有value”的枚举对象,这个是HashMap所没有的

public synchronized Enumeration<V> elements() {

return this.<V>getEnumeration(VALUES);

}

// 判断Hashtable是否包含“值(value)” ,HashTable的value不能为null,HashMap里可以

public synchronized boolean contains(Object value) {

//注意,Hashtable中的value不能是null,

// 若是null的话,抛出异常!

if (value == null) {

throw new NullPointerException();

}

// 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)

// 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value

Entry tab[] = table; //防止对原数组改变,所以用备份的查找

for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {

for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {

if (e.value.equals(value)) {

return true;

}

}

}

return false;

}

public boolean containsValue(Object value) {

return contains(value);

}

// 判断Hashtable是否包含key

public synchronized boolean containsKey(Object key) {

Entry tab[] = table;

//计算hash值,直接用key的hashCode代替,HashMap中又用^运算重新计算了一遍

int hash = key.hashCode();

// 计算在数组中的索引值,使用0x7fffffff的原因,某些对象的hashCode可能是负值,与0x7fffffff与运算后能保证是得到的值是一个正数,然后对数组长度求余可以求出正确的index

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

// 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素

for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

return true;

}

}

return false;

}

// 返回key对应的value,没有的话返回null

public synchronized V get(Object key) {

Entry tab[] = table;

int hash = key.hashCode();

// 计算索引值,

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

// 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素

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;

}

// 调整Hashtable的长度,将长度变成原来的2倍+1

protected void rehash() {

int oldCapacity = table.length;

Entry[] oldMap = table;

//创建新容量大小的Entry数组

int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;

Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];

modCount++;

threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);

table = newMap;

//将“旧的Hashtable”中的元素复制到“新的Hashtable”中,从后向前

for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {

//将统一节点的链表上的元素平铺到新的数组中,由于数组长度正常了,所以不会冲突

for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {

Entry<K,V> e = old;

//这个其实是为了for循环的最后一个自增的条件,这样会将同一节点上链表的所有元素都遍历

old = old.next;

//重新计算index

int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;

//由于每个Entry<K,V>是一个链表,所以要给它的next赋值,这句相当于初始化,next指向自己

e.next = newMap[index];

newMap[index] = e;

}

}

}

// 将“key-value”添加到Hashtable中

public synchronized V put(K key, V value) {

// Hashtable中不能插入value为null的元素!!!

if (value == null) {

throw new NullPointerException();

}

// 若“Hashtable中已存在键为key的键值对”,

// 则用“新的value”替换“旧的value”

Entry tab[] = table;

int hash = key.hashCode();

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

//如果key相同,那么hash必然相同,index也就相同,所以这个是在index那个节点处找key也相同的元素

//然后把old值替换掉,所以要e.next不断的向后寻找,key也相同的元素,如果e=null,这个位置都没元素肯定不能有key相同的元素,由于e.next不断向后移,一直移到最后null了也没找到,那就说明没有key相同的

for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

V old = e.value;

e.value = value;

return old;

}

}

// 若“Hashtable中不存在键为key的键值对”,

// 将“修改统计数”+1

modCount++;

// 若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)

// 则调整Hashtable的大小

if (count >= threshold) {

rehash();

tab = table;

index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

}

//将新的key-value对插入到tab[index]处(即链表的头结点)

Entry<K,V> e = tab[index];

//创建一个新的Entry,相当于把e插入到新的数组中

tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

count++;

return null;

}

// 删除Hashtable中键为key的元素

public synchronized V remove(Object key) {

Entry tab[] = table;

//Hashtable的所有方法都是不接受key为null的,所有的地方都是不判断e.key==null,直接key.hashCode()

int hash = key.hashCode();

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

//从table[index]链表中找出要删除的节点,并删除该节点。

//因为是单链表,因此要保留带删节点的前一个节点,才能有效地删除节点

for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) {
//与HashMap的区别:没有判断key==e.key ,原理是key!=null

if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

//下面这句就是如果找到了那个key,那么要做的事

modCount++;

if (prev != null) {

prev.next = e.next;//把要删元素的前一个节点的next指向要删元素的下一个节点

} else {//如果第一个节点就是要找的key(所以prev=null),就直接把下一节点值前移

tab[index] = e.next;

}

count--;

V oldValue = e.value;

e.value = null;

return oldValue;

}

}

return null;

}

// 将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中 ,用的foreach语句

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());

}

// 清空Hashtable

// 将Hashtable的table数组的值全部设为null

public synchronized void clear() {

Entry tab[] = table;

modCount++;

for (int index = tab.length; --index >= 0; )

tab[index] = null;

count = 0;

}

// 克隆一个Hashtable,并以Object的形式返回。

public synchronized Object clone() {

try {

Hashtable<K,V> t = (Hashtable<K,V>) super.clone();

t.table = new Entry[table.length];

for (int i = table.length ; i-- > 0 ; ) {

t.table[i] = (table[i] != null)

? (Entry<K,V>) table[i].clone() : null;

}

t.keySet = null;

t.entrySet = null;

t.values = null;

t.modCount = 0;

return t;

} catch (CloneNotSupportedException e) {

throw new InternalError();

}

}

public synchronized String toString() {

int max = size() - 1;

if (max == -1)//里面为空

return "{}";

StringBuilder sb = new StringBuilder();

Iterator<Map.Entry<K,V>> it = entrySet().iterator();

sb.append('{');

for (int i = 0; ; i++) {

Map.Entry<K,V> e = it.next();

K key = e.getKey();

V value = e.getValue();

sb.append(key == this ? "(this Map)" : key.toString());

sb.append('=');

sb.append(value == this ? "(this Map)" : value.toString());

if (i == max)

return sb.append('}').toString();

sb.append(", ");

}

}

// 获取Hashtable的枚举类对象

// 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象;

// 否则,返回正常的Enumerator的对象。

private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) {

if (count == 0) {

return (Enumeration<T>)emptyEnumerator;

} else {

return new Enumerator<T>(type, false);

}

}

// 获取Hashtable的迭代器

// 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象;

// 否则,返回正常的Enumerator的对象。(Enumerator实现了迭代器和枚举两个接口)

private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {

if (count == 0) {

return (Iterator<T>) emptyIterator;

} else {

return new Enumerator<T>(type, true);

}

}

// Hashtable的“key的集合”。它是一个Set,没有重复元素

private transient volatile Set<K> keySet = null;

// Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set,没有重复元素

private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;

// Hashtable的“value的集合”。它是一个Collection,可以有重复元素

private transient volatile Collection<V> values = null;

// 返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象

// synchronizedSet封装的目的是对KeySet的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步

public Set<K> keySet() {

if (keySet == null)

keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);

return keySet;

}

// Hashtable的Key的Set集合。

// KeySet继承于AbstractSet,所以,KeySet中的元素没有重复的。

private class KeySet extends AbstractSet<K> {

public Iterator<K> iterator() {

return getIterator(KEYS);

}

public int size() {

return count;

}

public boolean contains(Object o) {

return containsKey(o);

}

public boolean remove(Object o) {

return Hashtable.this.remove(o) != null;

}

public void clear() {

Hashtable.this.clear();

}

}

// 返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象

// synchronizedSet封装的目的是对EntrySet的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {

if (entrySet==null)

entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);

return entrySet;

}

// Hashtable的Entry的Set集合。

// EntrySet继承于AbstractSet,所以,EntrySet中的元素没有重复的。

private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {

public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {

return getIterator(ENTRIES);

}

public boolean add(Map.Entry<K,V> o) {

return super.add(o);

}

// 查找EntrySet中是否包含Object(0)

// 首先,在table中找到o对应的Entry链表

// 然后,查找Entry链表中是否存在Object

public boolean contains(Object o) {

if (!(o instanceof Map.Entry))

return false;

Map.Entry entry = (Map.Entry)o;

Object key = entry.getKey();

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.equals(entry))

return true;

return false;

}

// 删除元素Object(0)

// 首先,在table中找到o对应的Entry链表

// 然后,删除链表中的元素Object

public boolean remove(Object o) {

if (!(o instanceof Map.Entry))

return false;

Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;

K key = entry.getKey();

Entry[] tab = table;

int hash = key.hashCode();

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;

prev = e, e = e.next) {

if (e.hash==hash && e.equals(entry)) {

modCount++;

if (prev != null)

prev.next = e.next;

else

tab[index] = e.next;

count--;

e.value = null;

return true;

}

}

return false;

}

public int size() {

return count;

}

public void clear() {

Hashtable.this.clear();

}

}

// 返回一个被synchronizedCollection封装后的ValueCollection对象

// synchronizedCollection封装的目的是对ValueCollection的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步

public Collection<V> values() {

if (values==null)

values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(),

this);

return values;

}

// Hashtable的value的Collection集合。

// ValueCollection继承于AbstractCollection,所以,ValueCollection中的元素可以重复的。

private class ValueCollection extends AbstractCollection<V> {

public Iterator<V> iterator() {

return getIterator(VALUES);

}

public int size() {

return count;

}

public boolean contains(Object o) {

return containsValue(o);

}

public void clear() {

Hashtable.this.clear();

}

}

// 重新equals()函数

// 若两个Hashtable的所有key-value键值对都相等,则判断它们两个相等

public synchronized boolean equals(Object o) {

if (o == this)

return true;

if (!(o instanceof Map))

return false;

Map<K,V> t = (Map<K,V>) o;

if (t.size() != size())

return false;

try {

// 通过迭代器依次取出当前Hashtable的key-value键值对

// 并判断该键值对,存在于Hashtable中。

// 若不存在,则立即返回false;否则,遍历完“当前Hashtable”并返回true。

Iterator<Map.Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();

while (i.hasNext()) {

Map.Entry<K,V> e = i.next();

K key = e.getKey();

V value = e.getValue();

if (value == null) {

if (!(t.get(key)==null && t.containsKey(key)))

return false;

} else {

if (!value.equals(t.get(key)))

return false;

}

}

} catch (ClassCastException unused) {

return false;

} catch (NullPointerException unused) {

return false;

}

return true;

}

// 计算Entry的hashCode

// 若 Hashtable的实际大小为0 或者 加载因子<0,则返回0。

// 否则,返回“Hashtable中的每个Entry的key和value的异或值 的总和”。

public synchronized int hashCode() {

int h = 0;

if (count == 0 || loadFactor < 0)

return h; // Returns zero

loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation in progress

Entry[] tab = table;

for (int i = 0; i < tab.length; i++)

for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next)

h += e.key.hashCode() ^ e.value.hashCode();

loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation complete

return h;

}

// java.io.Serializable的写入函数

// 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中

private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)

throws IOException

{

// Write out the length, threshold, loadfactor

s.defaultWriteObject();

// Write out length, count of elements and then the key/value objects

s.writeInt(table.length);

s.writeInt(count);

for (int index = table.length-1; index >= 0; index--) {

Entry entry = table[index];

while (entry != null) {

s.writeObject(entry.key);

s.writeObject(entry.value);

entry = entry.next;

}

}

}

// java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出

// 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出

private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)

throws IOException, ClassNotFoundException

{

// Read in the length, threshold, and loadfactor

s.defaultReadObject();

// Read the original length of the array and number of elements

int origlength = s.readInt();

int elements = s.readInt();

// Compute new size with a bit of room 5% to grow but

// no larger than the original size. Make the length

// odd if it's large enough, this helps distribute the entries.

// Guard against the length ending up zero, that's not valid.

int length = (int)(elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;

if (length > elements && (length & 1) == 0)

length--;

if (origlength > 0 && length > origlength)

length = origlength;

Entry[] table = new Entry[length];

count = 0;

// Read the number of elements and then all the key/value objects

for (; elements > 0; elements--) {

K key = (K)s.readObject();

V value = (V)s.readObject();

// synch could be eliminated for performance

reconstitutionPut(table, key, value);

}

this.table = table;

}

private void reconstitutionPut(Entry[] tab, K key, V value)

throws StreamCorruptedException

{

if (value == null) {

throw new java.io.StreamCorruptedException();

}

// Makes sure the key is not already in the hashtable.

// This should not happen in deserialized version.

int hash = key.hashCode();

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)) {

throw new java.io.StreamCorruptedException();

}

}

// Creates the new entry.

Entry<K,V> e = tab[index];

tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

count++;

}

// Hashtable的Entry节点,它本质上是一个单向链表。

// 也因此,我们才能推断出Hashtable是由拉链法实现的散列表

private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {

// 哈希值

int hash;

K key;

V value;

// 指向的下一个Entry,即链表的下一个节点

Entry<K,V> next;

// 构造函数

protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {

this.hash = hash;

this.key = key;

this.value = value;

this.next = next;

}

protected Object clone() {

return new Entry<K,V>(hash, key, value,

(next==null ? null : (Entry<K,V>) next.clone()));

}

public K getKey() {

return key;

}

public V getValue() {

return value;

}

// 设置value。若value是null,则抛出异常。

public V setValue(V value) {

if (value == null)

throw new NullPointerException();

V oldValue = this.value;

this.value = value;

return oldValue;

}

// 覆盖equals()方法,判断两个Entry是否相等。

// 若两个Entry的key和value都相等,则认为它们相等。

public boolean equals(Object o) {

if (!(o instanceof Map.Entry))

return false;

Map.Entry e = (Map.Entry)o;

return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&

(value==null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));

}

public int hashCode() {

return hash ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());

}

public String toString() {

return key.toString()+"="+value.toString();

}

}

private static final int KEYS = 0;

private static final int VALUES = 1;

private static final int ENTRIES = 2;

// Enumerator的作用是提供了“通过elements()遍历Hashtable的接口” 和 “通过entrySet()遍历Hashtable的接口”。

private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {

// 指向Hashtable的table

Entry[] table = Hashtable.this.table;

// Hashtable的总的大小

int index = table.length;

Entry<K,V> entry = null;

Entry<K,V> lastReturned = null;

int type;

// Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志

// iterator为true,表示它是迭代器;否则,是枚举类。

boolean iterator;

// 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到,用来实现fail-fast机制。

protected int expectedModCount = modCount;

Enumerator(int type, boolean iterator) {

this.type = type;

this.iterator = iterator;

}

// 从遍历table的数组的末尾向前查找,直到找到不为null的Entry。

public boolean hasMoreElements() {

Entry<K,V> e = entry;

int i = index;

Entry[] t = table;

/* Use locals for faster loop iteration */

while (e == null && i > 0) {

e = t[--i];

}

entry = e;

index = i;

return e != null;

}

// 获取下一个元素

// 注意:从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”

// 首先,从后向前的遍历table数组。table数组的每个节点都是一个单向链表(Entry)。

// 然后,依次向后遍历单向链表Entry。

public T nextElement() {

Entry<K,V> et = entry;

int i = index;

Entry[] t = table;

/* Use locals for faster loop iteration */

while (et == null && i > 0) {

et = t[--i];

}

entry = et;

index = i;

if (et != null) {

Entry<K,V> e = lastReturned = entry;

entry = e.next;

return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);

}

throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");

}

// 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素

// 实际上,它是调用的hasMoreElements()

public boolean hasNext() {

return hasMoreElements();

}

// 迭代器获取下一个元素

// 实际上,它是调用的nextElement()

public T next() {

if (modCount != expectedModCount)

throw new ConcurrentModificationException();

return nextElement();

}

// 迭代器的remove()接口。

// 首先,它在table数组中找出要删除元素所在的Entry,

// 然后,删除单向链表Entry中的元素。

public void remove() {

if (!iterator)

throw new UnsupportedOperationException();

if (lastReturned == null)

throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");

if (modCount != expectedModCount)

throw new ConcurrentModificationException();

synchronized(Hashtable.this) {

Entry[] tab = Hashtable.this.table;

int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;

prev = e, e = e.next) {

if (e == lastReturned) {

modCount++;

expectedModCount++;

if (prev == null)

tab[index] = e.next;

else

prev.next = e.next;

count--;

lastReturned = null;

return;

}

}

throw new ConcurrentModificationException();

}

}

}

private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();

private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();

// 空枚举类

// 当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过Enumeration遍历Hashtable时,返回的是“空枚举类”的对象。

private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> {

EmptyEnumerator() {

}

// 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false

public boolean hasMoreElements() {

return false;

}

// 空枚举类的nextElement() 抛出异常

public Object nextElement() {

throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");

}

}

// 空迭代器

// 当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过迭代器遍历Hashtable时,返回的是“空迭代器”的对象。

private static class EmptyIterator implements Iterator<Object> {

EmptyIterator() {

}

public boolean hasNext() {

return false;

}

public Object next() {

throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");

}

public void remove() {

throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");

}

}

}



几点总结

针对Hashtable,我们同样给出几点比较重要的总结,但要结合与HashMap的比较来总结。

1、二者的存储结构和解决冲突的方法都是相同的。

2、HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11,而HashMap为16,Hashtable不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂,而HashMap则要求一定为2的整数次幂。

3、Hashtable中key和value都不允许为null,而HashMap中key和value都允许为null(key只能有一个为null,而value则可以有多个为null)。但是如果在Hashtable中有类似put(null,null)的操作,编译同样可以通过,因为key和value都是Object类型,但运行时会抛出NullPointerException异常,这是JDK的规范规定的。我们来看下ContainsKey方法和ContainsValue的源码:

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// 判断Hashtable是否包含“值(value)”

public synchronized boolean contains(Object value) {

//注意,Hashtable中的value不能是null,

// 若是null的话,抛出异常!

if (value == null) {

throw new NullPointerException();

}

// 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)

// 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value

Entry tab[] = table;

for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {

for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {

if (e.value.equals(value)) {

return true;

}

}

}

return false;

}

public boolean containsValue(Object value) {

return contains(value);

}

// 判断Hashtable是否包含key

public synchronized boolean containsKey(Object key) {

Entry tab[] = table;

/计算hash值,直接用key的hashCode代替

int hash = key.hashCode();

// 计算在数组中的索引值

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

// 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素

for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {

if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {

return true;

}

}

return false;

}

很明显,如果value为null,会直接抛出NullPointerException异常,但源码中并没有对key是否为null判断,我感觉是因为key如果是空的话在计算hashCode()时会自动抛异常!不过NullPointerException属于RuntimeException异常,是可以由JVM自动抛出的,也许对key的值在JVM中有所限制吧。

4、Hashtable扩容时,将容量变为原来的2倍加1,而HashMap扩容时,将容量变为原来的2倍。

5、Hashtable计算hash值,直接用key的hashCode(),而HashMap重新计算了key的hash值,Hashtable在求hash值对应的位置索引时,用取模运算,而HashMap在求位置索引时,则用与运算,且这里一般先用hash&0x7FFFFFFF后,再对length取模,&0x7FFFFFFF的目的是为了将负的hash值转化为正值,因为hash值有可能为负数,而&0x7FFFFFFF后,只有符号外改变,而后面的位都不变。
6.HashMap与Hashtable表格对比

HashMapHashtable
出现时间JDK1.2,所以代码质量更高,更容易明白JDK1.0
并发控制没有考虑并发所有方法都加了synchronized,即使有些我认为不需要的也加了
是否接受值为null的Key 或Value接受不接收。put等方法里面:if (value == null) {

显示throw new NullPointerException();

};int hash=key.hashcode隐示throw NullPointerException();
初始化table缺省容量16。初始化时可以指定initial capacity,若不是2的次方,HashMap将选取第一个大于initial capacity 的2的次方值作为其初始长度缺省容量11。初始化时可以指定initial capacity
扩容添加Entry后判断是否该扩容。扩容至2*oldCapacity先判断是否扩容再添加Entry。扩容至2*oldCapacity + 1
数据遍历的方式IteratorIterator 和 Enumeration
是否支持fast-fail支持fast-fail用Iterator遍历,支持fast-fail
用Enumeration不支持fast-fail.
hash算法和index算法优于Hashtable,通过对Key的hash做移位运算和位的与运算,使其能更广泛地分散到数组的不同位置当数组长度较小,并且Key的hash值低位数值分散不均匀时,不同的hash值计算得到相同下标值的几率较高
实现和继承extends AbstractMap 骨架结构的体现,代码质量上去了extends Dictionary implements Map 直接实现Map接口。多基础了一个已过时的经Dictionary类,就不用去管了
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