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【Java集合源码剖析】Hashtable源码剖析

转载出处: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):

 

[java] view plain copy

  1. package java.util;    
  2. import java.io.*;    
  3.    
  4. public class Hashtable<K,V>    
  5.     extends Dictionary<K,V>    
  6.     implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {    
  7.    
  8.     // 保存key-value的数组。    
  9.     // 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    
  10.     private transient Entry[] table;    
  11.    
  12.     // Hashtable中键值对的数量    
  13.     private transient int count;    
  14.    
  15.     // 阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量(threshold = 容量*加载因子)    
  16.     private int threshold;    
  17.    
  18.     // 加载因子    
  19.     private float loadFactor;    
  20.    
  21.     // Hashtable被改变的次数,用于fail-fast机制的实现    
  22.     private transient int modCount = 0;    
  23.    
  24.     // 序列版本号    
  25.     private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L;    
  26.    
  27.     // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数    
  28.     public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {    
  29.         if (initialCapacity < 0)    
  30.             throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+    
  31.                                                initialCapacity);    
  32.         if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))    
  33.             throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);    
  34.    
  35.         if (initialCapacity==0)    
  36.             initialCapacity = 1;    
  37.         this.loadFactor = loadFactor;    
  38.         table = new Entry[initialCapacity];    
  39.         threshold = (int)(initialCapacity * loadFactor);    
  40.     }    
  41.    
  42.     // 指定“容量大小”的构造函数    
  43.     public Hashtable(int initialCapacity) {    
  44.         this(initialCapacity, 0.75f);    
  45.     }    
  46.    
  47.     // 默认构造函数。    
  48.     public Hashtable() {    
  49.         // 默认构造函数,指定的容量大小是11;加载因子是0.75    
  50.         this(11, 0.75f);    
  51.     }    
  52.    
  53.     // 包含“子Map”的构造函数    
  54.     public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {    
  55.         this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);    
  56.         // 将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中    
  57.         putAll(t);    
  58.     }    
  59.    
  60.     public synchronized int size() {    
  61.         return count;    
  62.     }    
  63.    
  64.     public synchronized boolean isEmpty() {    
  65.         return count == 0;    
  66.     }    
  67.    
  68.     // 返回“所有key”的枚举对象    
  69.     public synchronized Enumeration<K> keys() {    
  70.         return this.<K>getEnumeration(KEYS);    
  71.     }    
  72.    
  73.     // 返回“所有value”的枚举对象    
  74.     public synchronized Enumeration<V> elements() {    
  75.         return this.<V>getEnumeration(VALUES);    
  76.     }    
  77.    
  78.     // 判断Hashtable是否包含“值(value)”    
  79.     public synchronized boolean contains(Object value) {    
  80.         //注意,Hashtable中的value不能是null,    
  81.         // 若是null的话,抛出异常!    
  82.         if (value == null) {    
  83.             throw new NullPointerException();    
  84.         }    
  85.    
  86.         // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)    
  87.         // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value    
  88.         Entry tab[] = table;    
  89.         for (int i = tab.length ; i-- > 0 😉 {    
  90.             for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {    
  91.                 if (e.value.equals(value)) {    
  92.                     return true;    
  93.                 }    
  94.             }    
  95.         }    
  96.         return false;    
  97.     }    
  98.    
  99.     public boolean containsValue(Object value) {    
  100.         return contains(value);    
  101.     }    
  102.    
  103.     // 判断Hashtable是否包含key    
  104.     public synchronized boolean containsKey(Object key) {    
  105.         Entry tab[] = table;    
  106.         //计算hash值,直接用key的hashCode代替  
  107.         int hash = key.hashCode();      
  108.         // 计算在数组中的索引值   
  109.         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  110.         // 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    
  111.         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
  112.             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
  113.                 return true;    
  114.             }    
  115.         }    
  116.         return false;    
  117.     }    
  118.    
  119.     // 返回key对应的value,没有的话返回null    
  120.     public synchronized V get(Object key) {    
  121.         Entry tab[] = table;    
  122.         int hash = key.hashCode();    
  123.         // 计算索引值,    
  124.         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  125.         // 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    
  126.         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
  127.             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
  128.                 return e.value;    
  129.             }    
  130.         }    
  131.         return null;    
  132.     }    
  133.    
  134.     // 调整Hashtable的长度,将长度变成原来的2倍+1   
  135.     protected void rehash() {    
  136.         int oldCapacity = table.length;    
  137.         Entry[] oldMap = table;    
  138.    
  139.         //创建新容量大小的Entry数组  
  140.         int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;    
  141.         Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];    
  142.    
  143.         modCount++;    
  144.         threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);    
  145.         table = newMap;    
  146.           
  147.         //将“旧的Hashtable”中的元素复制到“新的Hashtable”中  
  148.         for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 😉 {    
  149.             for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {    
  150.                 Entry<K,V> e = old;    
  151.                 old = old.next;    
  152.                 //重新计算index  
  153.                 int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;    
  154.                 e.next = newMap[index];    
  155.                 newMap[index] = e;    
  156.             }    
  157.         }    
  158.     }    
  159.    
  160.     // 将“key-value”添加到Hashtable中    
  161.     public synchronized V put(K key, V value) {    
  162.         // Hashtable中不能插入value为null的元素!!!    
  163.         if (value == null) {    
  164.             throw new NullPointerException();    
  165.         }    
  166.    
  167.         // 若“Hashtable中已存在键为key的键值对”,    
  168.         // 则用“新的value”替换“旧的value”    
  169.         Entry tab[] = table;    
  170.         int hash = key.hashCode();    
  171.         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  172.         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
  173.             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
  174.                 V old = e.value;    
  175.                 e.value = value;    
  176.                 return old;    
  177.                 }    
  178.         }    
  179.    
  180.         // 若“Hashtable中不存在键为key的键值对”,  
  181.         // 将“修改统计数”+1    
  182.         modCount++;    
  183.         //  若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)    
  184.         //  则调整Hashtable的大小    
  185.         if (count >= threshold) {  
  186.             rehash();    
  187.    
  188.             tab = table;    
  189.             index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  190.         }    
  191.    
  192.         //将新的key-value对插入到tab[index]处(即链表的头结点)  
  193.         Entry<K,V> e = tab[index];           
  194.         tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
  195.         count++;    
  196.         return null;    
  197.     }    
  198.    
  199.     // 删除Hashtable中键为key的元素    
  200.     public synchronized V remove(Object key) {    
  201.         Entry tab[] = table;    
  202.         int hash = key.hashCode();    
  203.         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  204.           
  205.         //从table[index]链表中找出要删除的节点,并删除该节点。  
  206.         //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  
  207.         for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) {    
  208.             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
  209.                 modCount++;    
  210.                 if (prev != null) {    
  211.                     prev.next = e.next;    
  212.                 } else {    
  213.                     tab[index] = e.next;    
  214.                 }    
  215.                 count--;    
  216.                 V oldValue = e.value;    
  217.                 e.value = null;    
  218.                 return oldValue;    
  219.             }    
  220.         }    
  221.         return null;    
  222.     }    
  223.    
  224.     // 将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中    
  225.     public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {    
  226.         for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : t.entrySet())    
  227.             put(e.getKey(), e.getValue());    
  228.     }    
  229.    
  230.     // 清空Hashtable    
  231.     // 将Hashtable的table数组的值全部设为null    
  232.     public synchronized void clear() {    
  233.         Entry tab[] = table;    
  234.         modCount++;    
  235.         for (int index = tab.length; --index >= 0; )    
  236.             tab[index] = null;    
  237.         count = 0;    
  238.     }    
  239.    
  240.     // 克隆一个Hashtable,并以Object的形式返回。    
  241.     public synchronized Object clone() {    
  242.         try {    
  243.             Hashtable<K,V> t = (Hashtable<K,V>) super.clone();    
  244.             t.table = new Entry[table.length];    
  245.             for (int i = table.length ; i-- > 0 ; ) {    
  246.                 t.table[i] = (table[i] != null)    
  247.                 ? (Entry<K,V>) table[i].clone() : null;    
  248.             }    
  249.             t.keySet = null;    
  250.             t.entrySet = null;    
  251.             t.values = null;    
  252.             t.modCount = 0;    
  253.             return t;    
  254.         } catch (CloneNotSupportedException e) {     
  255.             throw new InternalError();    
  256.         }    
  257.     }    
  258.    
  259.     public synchronized String toString() {    
  260.         int max = size() - 1;    
  261.         if (max == -1)    
  262.             return "{}";    
  263.    
  264.         StringBuilder sb = new StringBuilder();    
  265.         Iterator<Map.Entry<K,V>> it = entrySet().iterator();    
  266.    
  267.         sb.append('{');    
  268.         for (int i = 0; ; i++) {    
  269.             Map.Entry<K,V> e = it.next();    
  270.             K key = e.getKey();    
  271.             V value = e.getValue();    
  272.             sb.append(key   == this ? "(this Map)" : key.toString());    
  273.             sb.append('=');    
  274.             sb.append(value == this ? "(this Map)" : value.toString());    
  275.    
  276.             if (i == max)    
  277.                 return sb.append('}').toString();    
  278.             sb.append(", ");    
  279.         }    
  280.     }    
  281.    
  282.     // 获取Hashtable的枚举类对象    
  283.     // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象;    
  284.     // 否则,返回正常的Enumerator的对象。   
  285.     private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) {    
  286.     if (count == 0) {    
  287.         return (Enumeration<T>)emptyEnumerator;    
  288.     } else {    
  289.         return new Enumerator<T>(type, false);    
  290.     }    
  291.     }    
  292.    
  293.     // 获取Hashtable的迭代器    
  294.     // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象;    
  295.     // 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)    
  296.     private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {    
  297.         if (count == 0) {    
  298.             return (Iterator<T>) emptyIterator;    
  299.         } else {    
  300.             return new Enumerator<T>(type, true);    
  301.         }    
  302.     }    
  303.    
  304.     // Hashtable的“key的集合”。它是一个Set,没有重复元素    
  305.     private transient volatile Set<K> keySet = null;    
  306.     // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set,没有重复元素    
  307.     private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;    
  308.     // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Collection,可以有重复元素    
  309.     private transient volatile Collection<V> values = null;    
  310.    
  311.     // 返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象    
  312.     // 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    
  313.     public Set<K> keySet() {    
  314.         if (keySet == null)    
  315.             keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);    
  316.         return keySet;    
  317.     }    
  318.    
  319.     // Hashtable的Key的Set集合。    
  320.     // KeySet继承于AbstractSet,所以,KeySet中的元素没有重复的。    
  321.     private class KeySet extends AbstractSet<K> {    
  322.         public Iterator<K> iterator() {    
  323.             return getIterator(KEYS);    
  324.         }    
  325.         public int size() {    
  326.             return count;    
  327.         }    
  328.         public boolean contains(Object o) {    
  329.             return containsKey(o);    
  330.         }    
  331.         public boolean remove(Object o) {    
  332.             return Hashtable.this.remove(o) != null;    
  333.         }    
  334.         public void clear() {    
  335.             Hashtable.this.clear();    
  336.         }    
  337.     }    
  338.    
  339.     // 返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象    
  340.     // 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    
  341.     public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {    
  342.         if (entrySet==null)    
  343.             entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);    
  344.         return entrySet;    
  345.     }    
  346.    
  347.     // Hashtable的Entry的Set集合。    
  348.     // EntrySet继承于AbstractSet,所以,EntrySet中的元素没有重复的。    
  349.     private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {    
  350.         public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {    
  351.             return getIterator(ENTRIES);    
  352.         }    
  353.    
  354.         public boolean add(Map.Entry<K,V> o) {    
  355.             return super.add(o);    
  356.         }    
  357.    
  358.         // 查找EntrySet中是否包含Object(0)    
  359.         // 首先,在table中找到o对应的Entry链表    
  360.         // 然后,查找Entry链表中是否存在Object    
  361.         public boolean contains(Object o) {    
  362.             if (!(o instanceof Map.Entry))    
  363.                 return false;    
  364.             Map.Entry entry = (Map.Entry)o;    
  365.             Object key = entry.getKey();    
  366.             Entry[] tab = table;    
  367.             int hash = key.hashCode();    
  368.             int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  369.    
  370.             for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next)    
  371.                 if (e.hash==hash && e.equals(entry))    
  372.                     return true;    
  373.             return false;    
  374.         }    
  375.    
  376.         // 删除元素Object(0)    
  377.         // 首先,在table中找到o对应的Entry链表  
  378.         // 然后,删除链表中的元素Object    
  379.         public boolean remove(Object o) {    
  380.             if (!(o instanceof Map.Entry))    
  381.                 return false;    
  382.             Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;    
  383.             K key = entry.getKey();    
  384.             Entry[] tab = table;    
  385.             int hash = key.hashCode();    
  386.             int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  387.    
  388.             for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;    
  389.                  prev = e, e = e.next) {    
  390.                 if (e.hash==hash && e.equals(entry)) {    
  391.                     modCount++;    
  392.                     if (prev != null)    
  393.                         prev.next = e.next;    
  394.                     else   
  395.                         tab[index] = e.next;    
  396.    
  397.                     count--;    
  398.                     e.value = null;    
  399.                     return true;    
  400.                 }    
  401.             }    
  402.             return false;    
  403.         }    
  404.    
  405.         public int size() {    
  406.             return count;    
  407.         }    
  408.    
  409.         public void clear() {    
  410.             Hashtable.this.clear();    
  411.         }    
  412.     }    
  413.    
  414.     // 返回一个被synchronizedCollection封装后的ValueCollection对象    
  415.     // 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    
  416.     public Collection<V> values() {    
  417.     if (values==null)    
  418.         values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(),    
  419.                                                         this);    
  420.         return values;    
  421.     }    
  422.    
  423.     // Hashtable的value的Collection集合。    
  424.     // ValueCollection继承于AbstractCollection,所以,ValueCollection中的元素可以重复的。    
  425.     private class ValueCollection extends AbstractCollection<V> {    
  426.         public Iterator<V> iterator() {    
  427.         return getIterator(VALUES);    
  428.         }    
  429.         public int size() {    
  430.             return count;    
  431.         }    
  432.         public boolean contains(Object o) {    
  433.             return containsValue(o);    
  434.         }    
  435.         public void clear() {    
  436.             Hashtable.this.clear();    
  437.         }    
  438.     }    
  439.    
  440.     // 重新equals()函数    
  441.     // 若两个Hashtable的所有key-value键值对都相等,则判断它们两个相等    
  442.     public synchronized boolean equals(Object o) {    
  443.         if (o == this)    
  444.             return true;    
  445.    
  446.         if (!(o instanceof Map))    
  447.             return false;    
  448.         Map<K,V> t = (Map<K,V>) o;    
  449.         if (t.size() != size())    
  450.             return false;    
  451.    
  452.         try {    
  453.             // 通过迭代器依次取出当前Hashtable的key-value键值对    
  454.             // 并判断该键值对,存在于Hashtable中。    
  455.             // 若不存在,则立即返回false;否则,遍历完“当前Hashtable”并返回true。    
  456.             Iterator<Map.Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();    
  457.             while (i.hasNext()) {    
  458.                 Map.Entry<K,V> e = i.next();    
  459.                 K key = e.getKey();    
  460.                 V value = e.getValue();    
  461.                 if (value == null) {    
  462.                     if (!(t.get(key)==null && t.containsKey(key)))    
  463.                         return false;    
  464.                 } else {    
  465.                     if (!value.equals(t.get(key)))    
  466.                         return false;    
  467.                 }    
  468.             }    
  469.         } catch (ClassCastException unused)   {    
  470.             return false;    
  471.         } catch (NullPointerException unused) {    
  472.             return false;    
  473.         }    
  474.    
  475.         return true;    
  476.     }    
  477.    
  478.     // 计算Entry的hashCode    
  479.     // 若 Hashtable的实际大小为0 或者 加载因子<0,则返回0。    
  480.     // 否则,返回“Hashtable中的每个Entry的key和value的异或值 的总和”。    
  481.     public synchronized int hashCode() {    
  482.         int h = 0;    
  483.         if (count == 0 || loadFactor < 0)    
  484.             return h;  // Returns zero    
  485.    
  486.         loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation in progress    
  487.         Entry[] tab = table;    
  488.         for (int i = 0; i < tab.length; i++)    
  489.             for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next)    
  490.                 h += e.key.hashCode() ^ e.value.hashCode();    
  491.         loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation complete    
  492.    
  493.         return h;    
  494.     }    
  495.    
  496.     // java.io.Serializable的写入函数    
  497.     // 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中    
  498.     private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)    
  499.         throws IOException    
  500.     {    
  501.         // Write out the length, threshold, loadfactor    
  502.         s.defaultWriteObject();    
  503.    
  504.         // Write out length, count of elements and then the key/value objects    
  505.         s.writeInt(table.length);    
  506.         s.writeInt(count);    
  507.         for (int index = table.length-1; index >= 0; index--) {    
  508.             Entry entry = table[index];    
  509.    
  510.             while (entry != null) {    
  511.             s.writeObject(entry.key);    
  512.             s.writeObject(entry.value);    
  513.             entry = entry.next;    
  514.             }    
  515.         }    
  516.     }    
  517.    
  518.     // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出    
  519.     // 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出    
  520.     private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)    
  521.          throws IOException, ClassNotFoundException    
  522.     {    
  523.         // Read in the length, threshold, and loadfactor    
  524.         s.defaultReadObject();    
  525.    
  526.         // Read the original length of the array and number of elements    
  527.         int origlength = s.readInt();    
  528.         int elements = s.readInt();    
  529.    
  530.         // Compute new size with a bit of room 5% to grow but    
  531.         // no larger than the original size.  Make the length    
  532.         // odd if it's large enough, this helps distribute the entries.    
  533.         // Guard against the length ending up zero, that's not valid.    
  534.         int length = (int)(elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;    
  535.         if (length > elements && (length & 1) == 0)    
  536.             length--;    
  537.         if (origlength > 0 && length > origlength)    
  538.             length = origlength;    
  539.    
  540.         Entry[] table = new Entry[length];    
  541.         count = 0;    
  542.    
  543.         // Read the number of elements and then all the key/value objects    
  544.         for (; elements > 0; elements--) {    
  545.             K key = (K)s.readObject();    
  546.             V value = (V)s.readObject();    
  547.                 // synch could be eliminated for performance    
  548.                 reconstitutionPut(table, key, value);    
  549.         }    
  550.         this.table = table;    
  551.     }    
  552.    
  553.     private void reconstitutionPut(Entry[] tab, K key, V value)    
  554.         throws StreamCorruptedException    
  555.     {    
  556.         if (value == null) {    
  557.             throw new java.io.StreamCorruptedException();    
  558.         }    
  559.         // Makes sure the key is not already in the hashtable.    
  560.         // This should not happen in deserialized version.    
  561.         int hash = key.hashCode();    
  562.         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  563.         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
  564.             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
  565.                 throw new java.io.StreamCorruptedException();    
  566.             }    
  567.         }    
  568.         // Creates the new entry.    
  569.         Entry<K,V> e = tab[index];    
  570.         tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
  571.         count++;    
  572.     }    
  573.    
  574.     // Hashtable的Entry节点,它本质上是一个单向链表。    
  575.     // 也因此,我们才能推断出Hashtable是由拉链法实现的散列表    
  576.     private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {    
  577.         // 哈希值    
  578.         int hash;    
  579.         K key;    
  580.         V value;    
  581.         // 指向的下一个Entry,即链表的下一个节点    
  582.         Entry<K,V> next;    
  583.    
  584.         // 构造函数    
  585.         protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {    
  586.             this.hash = hash;    
  587.             this.key = key;    
  588.             this.value = value;    
  589.             this.next = next;    
  590.         }    
  591.    
  592.         protected Object clone() {    
  593.             return new Entry<K,V>(hash, key, value,    
  594.                   (next==null ? null : (Entry<K,V>) next.clone()));    
  595.         }    
  596.    
  597.         public K getKey() {    
  598.             return key;    
  599.         }    
  600.    
  601.         public V getValue() {    
  602.             return value;    
  603.         }    
  604.    
  605.         // 设置value。若value是null,则抛出异常。    
  606.         public V setValue(V value) {    
  607.             if (value == null)    
  608.                 throw new NullPointerException();    
  609.    
  610.             V oldValue = this.value;    
  611.             this.value = value;    
  612.             return oldValue;    
  613.         }    
  614.    
  615.         // 覆盖equals()方法,判断两个Entry是否相等。    
  616.         // 若两个Entry的key和value都相等,则认为它们相等。    
  617.         public boolean equals(Object o) {    
  618.             if (!(o instanceof Map.Entry))    
  619.                 return false;    
  620.             Map.Entry e = (Map.Entry)o;    
  621.    
  622.             return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&    
  623.                (value==null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));    
  624.         }    
  625.    
  626.         public int hashCode() {    
  627.             return hash ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());    
  628.         }    
  629.    
  630.         public String toString() {    
  631.             return key.toString()+"="+value.toString();    
  632.         }    
  633.     }    
  634.    
  635.     private static final int KEYS = 0;    
  636.     private static final int VALUES = 1;    
  637.     private static final int ENTRIES = 2;    
  638.    
  639.     // 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”。    
  640.     private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {    
  641.         // 指向Hashtable的table    
  642.         Entry[] table = Hashtable.this.table;    
  643.         // Hashtable的总的大小    
  644.         int index = table.length;    
  645.         Entry<K,V> entry = null;    
  646.         Entry<K,V> lastReturned = null;    
  647.         int type;    
  648.    
  649.         // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志    
  650.         // iterator为true,表示它是迭代器;否则,是枚举类。    
  651.         boolean iterator;    
  652.    
  653.         // 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到,用来实现fail-fast机制。    
  654.         protected int expectedModCount = modCount;    
  655.    
  656.         Enumerator(int type, boolean iterator) {    
  657.             this.type = type;    
  658.             this.iterator = iterator;    
  659.         }    
  660.    
  661.         // 从遍历table的数组的末尾向前查找,直到找到不为null的Entry。    
  662.         public boolean hasMoreElements() {    
  663.             Entry<K,V> e = entry;    
  664.             int i = index;    
  665.             Entry[] t = table;    
  666.             /* Use locals for faster loop iteration */   
  667.             while (e == null && i > 0) {    
  668.                 e = t[--i];    
  669.             }    
  670.             entry = e;    
  671.             index = i;    
  672.             return e != null;    
  673.         }    
  674.    
  675.         // 获取下一个元素    
  676.         // 注意:从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”    
  677.         // 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)。    
  678.         // 然后,依次向后遍历单向链表Entry。    
  679.         public T nextElement() {    
  680.             Entry<K,V> et = entry;    
  681.             int i = index;    
  682.             Entry[] t = table;    
  683.             /* Use locals for faster loop iteration */   
  684.             while (et == null && i > 0) {    
  685.                 et = t[--i];    
  686.             }    
  687.             entry = et;    
  688.             index = i;    
  689.             if (et != null) {    
  690.                 Entry<K,V> e = lastReturned = entry;    
  691.                 entry = e.next;    
  692.                 return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);    
  693.             }    
  694.             throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");    
  695.         }    
  696.    
  697.         // 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素    
  698.         // 实际上,它是调用的hasMoreElements()    
  699.         public boolean hasNext() {    
  700.             return hasMoreElements();    
  701.         }    
  702.    
  703.         // 迭代器获取下一个元素    
  704.         // 实际上,它是调用的nextElement()    
  705.         public T next() {    
  706.             if (modCount != expectedModCount)    
  707.                 throw new ConcurrentModificationException();    
  708.             return nextElement();    
  709.         }    
  710.    
  711.         // 迭代器的remove()接口。    
  712.         // 首先,它在table数组中找出要删除元素所在的Entry,    
  713.         // 然后,删除单向链表Entry中的元素。    
  714.         public void remove() {    
  715.             if (!iterator)    
  716.                 throw new UnsupportedOperationException();    
  717.             if (lastReturned == null)    
  718.                 throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");    
  719.             if (modCount != expectedModCount)    
  720.                 throw new ConcurrentModificationException();    
  721.    
  722.             synchronized(Hashtable.this) {    
  723.                 Entry[] tab = Hashtable.this.table;    
  724.                 int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  725.    
  726.                 for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;    
  727.                      prev = e, e = e.next) {    
  728.                     if (e == lastReturned) {    
  729.                         modCount++;    
  730.                         expectedModCount++;    
  731.                         if (prev == null)    
  732.                             tab[index] = e.next;    
  733.                         else   
  734.                             prev.next = e.next;    
  735.                         count--;    
  736.                         lastReturned = null;    
  737.                         return;    
  738.                     }    
  739.                 }    
  740.                 throw new ConcurrentModificationException();    
  741.             }    
  742.         }    
  743.     }    
  744.    
  745.    
  746.     private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();    
  747.     private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();    
  748.    
  749.     // 空枚举类    
  750.     // 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。    
  751.     private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> {    
  752.    
  753.         EmptyEnumerator() {    
  754.         }    
  755.    
  756.         // 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false    
  757.         public boolean hasMoreElements() {    
  758.             return false;    
  759.         }    
  760.    
  761.         // 空枚举类的nextElement() 抛出异常    
  762.         public Object nextElement() {    
  763.             throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");    
  764.         }    
  765.     }    
  766.    
  767.    
  768.     // 空迭代器    
  769.     // 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。    
  770.     private static class EmptyIterator implements Iterator<Object> {    
  771.    
  772.         EmptyIterator() {    
  773.         }    
  774.    
  775.         public boolean hasNext() {    
  776.             return false;    
  777.         }    
  778.    
  779.         public Object next() {    
  780.             throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");    
  781.         }    
  782.    
  783.         public void remove() {    
  784.             throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");    
  785.         }    
  786.    
  787.     }    
  788. }   

 

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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  1. // 判断Hashtable是否包含“值(value)”    
  2.  public synchronized boolean contains(Object value) {    
  3.      //注意,Hashtable中的value不能是null,    
  4.      // 若是null的话,抛出异常!    
  5.      if (value == null) {    
  6.          throw new NullPointerException();    
  7.      }    
  8.   
  9.      // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)    
  10.      // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value    
  11.      Entry tab[] = table;    
  12.      for (int i = tab.length ; i-- > 0 😉 {    
  13.          for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {    
  14.              if (e.value.equals(value)) {    
  15.                  return true;    
  16.              }    
  17.          }    
  18.      }    
  19.      return false;    
  20.  }    
  21.   
  22.  public boolean containsValue(Object value) {    
  23.      return contains(value);    
  24.  }    
  25.   
  26.  // 判断Hashtable是否包含key    
  27.  public synchronized boolean containsKey(Object key) {    
  28.      Entry tab[] = table;    
  29. /计算hash值,直接用key的hashCode代替  
  30.      int hash = key.hashCode();      
  31.      // 计算在数组中的索引值   
  32.      int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
  33.      // 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    
  34.      for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
  35.          if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
  36.              return true;    
  37.          }    
  38.      }    
  39.      return false;    
  40.  }    

    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,有点小不解!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。

 

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