• Java集合学习(4):HashTable


    一、概述

    和HashMap一样,Hashtable也是一个散列表,它存储的内容是键值对。

    Hashtable在Java中的定义为:

    public class Hashtable<K,V>  
        extends Dictionary<K,V>  
        implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable{}

    从源码中,我们可以看出,Hashtable继承于Dictionary类,实现了Map, Cloneable, java.io.Serializable接口。其中Dictionary类是任何可将键映射到相应值的类(如 Hashtable)的抽象父类,每个键和值都是对象(源码注释为:The Dictionary class is the abstract parent of any class, such as Hashtable, which maps keys to values. Every key and every value is an object.)。但其Dictionary源码注释是这样的:NOTE: This class is obsolete. New implementations should implement the Map interface, rather than extending this class. 该话指出Dictionary这个类过时了,新的实现类应该实现Map接口。

    二、成员变量

    Hashtable是通过”拉链法”实现的哈希表。它包括几个重要的成员变量:table, count, threshold, loadFactor,modCount。

    • table是一个Entry[]数组类型,而Entry(在HashMap中有讲解过)实际上就是一个单向链表。哈希表的”key-value键值对”都是存储在Entry数组中的。
    • count是Hashtable的大小,它是Hashtable保存的键值对的数量。
    • threshold是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”。
    • loadFactor就是加载因子。
    • modCount是用来实现fail-fast机制的。

     

    三、构造方法

    Hashtable一共提供了4个构造方法:

    • public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor): 用指定初始容量和指定加载因子构造一个新的空哈希表。useAltHashing为boolean,其如果为真,则执行另一散列的字符串键,以减少由于弱哈希计算导致的哈希冲突的发生。
    • public Hashtable(int initialCapacity):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():默认构造函数,容量为11,加载因子为0.75。
    • public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t):构造一个与给定的 Map 具有相同映射关系的新哈希表。

    四、put方法

    put方法的整个流程为:

    • 判断value是否为空,为空则抛出异常;
    • 计算key的hash值,并根据hash值获得key在table数组中的位置index,如果table[index]元素不为空,则进行迭代,如果遇到相同的key,则直接替换,并返回旧value;
    • 否则,我们可以将其插入到table[index]位置。
    public synchronized V put(K key, V value) {
            // Make sure the value is not null确保value不为null
            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);
            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)) {
                    V old = e.value;
                    e.value = value;
                    return old;
                }
            }
            modCount++;
            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);
            count++;
            return null;
        }

    通过一个实际的例子来演示一下这个过程:
    假设我们现在Hashtable的容量为5,已经存在了(5,5),(13,13),(16,16),(17,17),(21,21)这5个键值对,目前他们在Hashtable中的位置如下:

    现在,我们插入一个新的键值对,put(16,22),假设key=16的索引为1.但现在索引1的位置有两个Entry了,所以程序会对链表进行迭代。迭代的过程中,发现其中有一个Entry的key和我们要插入的键值对的key相同,所以现在会做的工作就是将newValue=22替换oldValue=16,然后返回oldValue=16.

     

    然后我们现在再插入一个,put(33,33),key=33的索引为3,并且在链表中也不存在key=33的Entry,所以将该节点插入链表的第一个位置。

    五、get方法

    相比较于put方法,get方法则简单很多。其过程就是首先通过hash()方法求得key的哈希值,然后根据hash值得到index索引(上述两步所用的算法与put方法都相同)。然后迭代链表,返回匹配的key的对应的value;找不到则返回null。 

    public synchronized V get(Object key) {
            Entry tab[] = table;
            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;
        }

    六、遍历方式

    Hashtable有多种遍历方式:

    //1、使用keys()
    Enumeration<String> en1 = table.keys();
        while(en1.hasMoreElements()) {
        en1.nextElement();
    }
    //2、使用elements()
    Enumeration<String> en2 = table.elements();
        while(en2.hasMoreElements()) {
        en2.nextElement();
    }
    //3、使用keySet()
    Iterator<String> it1 = table.keySet().iterator();
        while(it1.hasNext()) {
        it1.next();
    }
    //4、使用entrySet()
    Iterator<Entry<String, String>> it2 = table.entrySet().iterator();
        while(it2.hasNext()) {
        it2.next();
    }

     参考与推荐:

    1、https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3310887.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lisen10/p/10901072.html
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