JAVA集合学习之HashTable

HashTable源码解析

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我们首先从构造方法看起

HashTable的构造方法

	/**
	*这是空构造方法实际调用的是下面的带参的构造方法
	*/
    public Hashtable() {
        this(11, 0.75f);
    }

	/**
	*带参构造方法
	*/
	public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {
		//容器初始化的大小检查，小于 0 抛出不合法的参数异常
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        //加载因子必须大于0
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);
		//如果初始化容器大小等于0，就将其赋值为1
        if (initialCapacity==0)
            initialCapacity = 1;
         //加载因此是0.75
        this.loadFactor = loadFactor;
        //创建一个 initialCapacity 大小的Entry键值对数组，将值赋给HashTable的一个属性 table，我们看一下Entry这个类（下一个小结）
        table = new Entry<?,?>[initialCapacity];
        threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
    }    

Entry类

 private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Entry<K,V> next;

        protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key =  key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }
 }
//你会发现其实他是一个链表结构

从上面看出HashTable底层是使用了数据+链表实现，如下图数据结构

HashTable的Put方法

我看下面的源代码

	//这里的 K 和 V 就是我们传入的key和value键值对，就是泛型参数，该方法是由synchronize修饰的，
	//因此是线程安全的
 public synchronized V put(K key, V value) {
        //这里不予许value值为空  key可以为空
        if (value == null) {
            throw new NullPointerException();
        }

        Entry<?,?> tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();
        //计算key在数组table中的下标位置
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        //根据计算的下标拿到当前数组中对应下标的元素
        Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
        //遍历改下标的链表
        for(; entry != null ; entry = entry.next) {
        	//判断要加入的键值对是否已经存在链表中
            if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
           	 	//存在就替换旧的value
                V old = entry.value;
                entry.value = value;
                //返回旧的值
                return old;
            }
        }
		//不存在就调用这个方法
        addEntry(hash, key, value, index);
        return null;
    }
    
//我们进入这个方法
 private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {
        modCount++;

        Entry<?,?> tab[] = table;
        //判断当前整个HashTable中元素的个数是否已经超过数组长度的75%
        if (count >= threshold) {
            // Rehash the table if the threshold is exceeded
            //进行扩容
            //我们看看下面的rehash函数
            rehash();

            tab = table;
            hash = key.hashCode();
            index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        }

        // Creates the new entry.
        @SuppressWarnings("unchecked")
        //获得当前链表的头指针
        Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];
        //新创建的Entry的next属性指向e
        //并将Entry的值赋给数组下标对应的元素
        //也就是使用头插法的方式存入Entry
        tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        count++;
    }

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

        // overflow-conscious code
        //扩容为原来的 两倍加一
        int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
            if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
                // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
                return;
            newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
        }
        //创建新的数组
        Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

        modCount++;
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        table = newMap;
		//将旧的数据复制到新的数组中
        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;
            }
        }
    }

根据源码我们可以总结如下：
1、HashTable初始化的容器大小为1
2、底层用数组+链表来实现
3、当元素的总数到达数组长度的75%就会扩容，新容量 = 旧容量*2+1
4、方法使用的是synchronized关键字修饰，所以是线程安全的