（本文使用的源碼基于JDK1.8的）

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一、Hashtable的基本方法：

這部分參考博客：https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/22896871

1、定義：

HashTable在Java中的定義如下：

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

從中可以看出HashTable繼承Dictionary類，實(shí)現(xiàn)Map接口。其中Dictionary類是任何可將鍵映射到相應(yīng)值的類（如 Hashtable）的抽象父類。每個(gè)鍵和每個(gè)值都是一個(gè)對(duì)象。在任何一個(gè) Dictionary 對(duì)象中，每個(gè)鍵至多與一個(gè)值相關(guān)聯(lián)。Map是"key-value鍵值對(duì)"接口。

HashTable采用"拉鏈法"實(shí)現(xiàn)哈希表，它定義了幾個(gè)重要的參數(shù)：table、count、threshold、loadFactor、modCount。

table：為一個(gè)Entry[]數(shù)組類型，Entry代表了“拉鏈”的節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)Entry代表了一個(gè)鍵值對(duì)，哈希表的"key-value鍵值對(duì)"都是存儲(chǔ)在Entry數(shù)組中的。

?count：HashTable的大小，注意這個(gè)大小并不是HashTable的容器大小，而是他所包含Entry鍵值對(duì)的數(shù)量。

?threshold：Hashtable的閾值，用于判斷是否需要調(diào)整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加載因子"。

loadFactor：加載因子。

modCount：用來(lái)實(shí)現(xiàn)“fail-fast”機(jī)制的（也就是快速失敗）。所謂快速失敗就是在并發(fā)集合中，其進(jìn)行迭代操作時(shí)，若有其他線程對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的修改，這時(shí)迭代器會(huì)立馬感知到，并且立即拋出ConcurrentModificationException異常，而不是等到迭代完成之后才告訴你已經(jīng)出錯(cuò)了。

2、構(gòu)造方法：

在HashTabel中存在4個(gè)構(gòu)造函數(shù)。通過(guò)這4個(gè)構(gòu)造函數(shù)我們構(gòu)建出一個(gè)我想要的HashTable。

public Hashtable() {this(11, 0.75f);}

?默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，容量為11，加載因子為0.75。

public Hashtable(int initialCapacity) {this(initialCapacity, 0.75f);}

用指定初始容量和默認(rèn)的加載因子 (0.75) 構(gòu)造一個(gè)新的空哈希表。

public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {//驗(yàn)證初始容量if (initialCapacity < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);//驗(yàn)證加載因子if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);if (initialCapacity==0)initialCapacity = 1;this.loadFactor = loadFactor;//初始化table，獲得大小為initialCapacity的table數(shù)組table = new Entry[initialCapacity];//計(jì)算閥值threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);}

用指定初始容量和指定加載因子構(gòu)造一個(gè)新的空哈希表。

public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {//設(shè)置table容器大小，其值==t.size * 2 + 1this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);putAll(t);}

構(gòu)造一個(gè)與給定的 Map 具有相同映射關(guān)系的新哈希表。

3、主要方法：

?HashTable的API對(duì)外提供了許多方法，這些方法能夠很好幫助我們操作HashTable，但是這里我只介紹兩個(gè)最根本的方法：put、get。

（1）首先我們先看put方法：將指定 key 映射到此哈希表中的指定 value。注意這里鍵key和值value都不可為空。

public synchronized V put(K key, V value) {// 確保value不為nullif (value == null) {throw new NullPointerException();}/** 確保key在table[]是不重復(fù)的* 處理過(guò)程：* 1、計(jì)算key的hash值，確認(rèn)在table[]中的索引位置* 2、迭代index索引位置，如果該位置處的鏈表中存在一個(gè)一樣的key，則替換其value，返回舊值*/Entry tab[] = table;int hash = hash(key); //計(jì)算key的hash值int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //確認(rèn)該key的索引位置//迭代，尋找該key，替換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) { //如果容器中的元素?cái)?shù)量已經(jīng)達(dá)到閥值，則進(jìn)行擴(kuò)容操作rehash();tab = table;hash = hash(key);index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;}// 在索引位置處插入一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)Entry<K,V> e = tab[index];tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);//容器中元素+1count++;return null;}

put方法的整個(gè)處理流程是：計(jì)算key的hash值，根據(jù)hash值獲得key在table數(shù)組中的索引位置，然后迭代該key處的Entry鏈表（我們暫且理解為鏈表），若該鏈表中存在一個(gè)這個(gè)的key對(duì)象，那么就直接替換其value值即可，否則在將改key-value節(jié)點(diǎn)插入該index索引位置處。

Hashtable的擴(kuò)容操作，在put方法中，如果需要向table[]中添加Entry元素，會(huì)首先進(jìn)行容量校驗(yàn)，如果容量已經(jīng)達(dá)到了閥值，HashTable就會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容處理rehash()，如下:

protected void rehash() {int oldCapacity = table.length;//元素Entry<K,V>[] oldMap = table;//新容量=舊容量 * 2 + 1int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)return;newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;}//新建一個(gè)size = newCapacity 的HashTableEntry<K,V>[] newMap = new Entry[newCapacity];modCount++;//重新計(jì)算閥值threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);table = newMap;//將原來(lái)的元素拷貝到新的HashTable中for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {Entry<K,V> e = old;old = old.next;int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;e.next = newMap[index];newMap[index] = e;}}}

在這個(gè)rehash()方法中我們可以看到容量擴(kuò)大兩倍+1，同時(shí)需要將原來(lái)HashTable中的元素一一復(fù)制到新的HashTable中，這個(gè)過(guò)程是比較消耗時(shí)間的，同時(shí)還需要重新計(jì)算 index 的，畢竟容量已經(jīng)變了。這里對(duì)閥值啰嗦一下：比如初始值11、加載因子默認(rèn)0.75，那么這個(gè)時(shí)候閥值threshold=8，當(dāng)容器中的元素達(dá)到8時(shí)，HashTable進(jìn)行一次擴(kuò)容操作，容量 = 8 * 2 + 1 =17，而閥值threshold=17*0.75 = 13，當(dāng)容器元素再一次達(dá)到閥值時(shí)，HashTable還會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容操作，依次類推。

（2）get方法就會(huì)比較簡(jiǎn)單，處理過(guò)程就是計(jì)算key的hash值，判斷在table數(shù)組中的索引位置，然后迭代鏈表，匹配直到找到相對(duì)應(yīng)key的value,若沒(méi)有找到返回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;}

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二、Hashtable的三種遍歷方式：

import java.util.Enumeration; import java.util.Hashtable; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Map.Entry;public class HashTableTest {public static void main(String args[]){Hashtable<String, Integer> table = new Hashtable<String, Integer>();table.put("zhangsan", 22);table.put("lisi", 33);table.put("wangwu", 44); //[1]Iterator遍歷方式1--鍵值對(duì)遍歷entrySet()Iterator<Entry<String, Integer>> iter = table.entrySet().iterator();while(iter.hasNext()){Map.Entry<String, Integer> entry = (Map.Entry<String, Integer>)iter.next();String key = entry.getKey();int value = entry.getValue();System.out.println("entrySet:"+key+" "+value);}System.out.println("====================================");//[2]Iterator遍歷方式2--key鍵的遍歷Iterator<String> iterator = table.keySet().iterator();while(iterator.hasNext()){String key = (String)iterator.next();int value = table.get(key);System.out.println("keySet:"+key+" "+value);}System.out.println("====================================");//[3]通過(guò)Enumeration來(lái)遍歷HashtableEnumeration<String> enu = table.keys();while(enu.hasMoreElements()) {System.out.println("Enumeration:"+table.keys()+" "+enu.nextElement());} } } 輸出結(jié)果： entrySet:zhangsan 22 entrySet:lisi 33 entrySet:wangwu 44 ==================================== keySet:zhangsan 22 keySet:lisi 33 keySet:wangwu 44 ==================================== Enumeration:java.util.Hashtable$Enumerator@139a55 zhangsan Enumeration:java.util.Hashtable$Enumerator@1db9742 lisi Enumeration:java.util.Hashtable$Enumerator@106d69c wangwu

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三、Hashtable與HashMap的區(qū)別詳解：

參考博客：https://blog.csdn.net/wangxing233/article/details/79452946?utm_source=blogxgwz5

1、繼承的父類不同：

Hashtable繼承的是Dictionary類，HashMap繼承的是AbstractMap，但兩者都實(shí)現(xiàn)了Map接口。

2、是否允許null：

HashMap可以允許存在一個(gè) null 的 key 和任意個(gè) null 的 value，不過(guò)建議盡量避免這樣使用null作為 key，HashMap以null作為key時(shí)，總是存儲(chǔ)在table數(shù)組的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)上；Hashtable中的 key 和 value 都不允許為 null 。

在HashMap中，當(dāng)get()方法返回null值時(shí)，可能是 HashMap中沒(méi)有該鍵，也可能使該鍵所對(duì)應(yīng)的值為null。因此，在HashMap中不能由get()方法來(lái)判斷HashMap中是否存在某個(gè)鍵， 而應(yīng)該用containsKey()方法來(lái)判斷。

（1）當(dāng)HashMap遇到為null的key時(shí)，它會(huì)調(diào)用putForNullKey方法來(lái)進(jìn)行處理。對(duì)于value沒(méi)有進(jìn)行任何處理，只要是對(duì)象都可以。

if (key == null)return putForNullKey(value);

（2）如果在Hashtable中有類似put(null,null)的操作，編譯時(shí)可以通過(guò)，因?yàn)閗ey和value都是Object類型，但運(yùn)行時(shí)會(huì)拋出NullPointerException異常。

if (value == null) {throw new NullPointerException();}

3、Hashtable的方法是線程安全的，底層的每個(gè)方法都使用synchronized的），而HashMap的方法多線程不安全。

雖然HashMap不是線程安全的，但是它的效率會(huì)比Hashtable要好很多。當(dāng)需要多線程操作的時(shí)候可以使用線程安全的ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap雖然也是線程安全的，但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因?yàn)镃oncurrentHashMap使用了分段鎖，并不對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖定。

4、遍歷不同：HashMap僅支持Iterator的遍歷方式，Hashtable支持Iterator和Enumeration兩種遍歷方式。

（1）HashMap 的Iterator 使用的是fail-fast 迭代器，當(dāng)有其他線程改變了 HashMap 的結(jié)構(gòu)（增加、刪除、修改元素），將會(huì)拋出ConcurrentModificationException。

（2）JDK8之前的版本中，Hashtable是沒(méi)有fast-fail機(jī)制的。在JDK8及以后的版本中 ，HashTable也是使用fast-fail的， 源碼如下：?

if (expectedModCount != modCount) {throw new ConcurrentModificationException();}

modCount 的使用類似于并發(fā)編程中的 CAS( Compare and Swap) 技術(shù)，每次在發(fā)生增刪改操作的時(shí)候，都會(huì)出現(xiàn)modCount++的動(dòng)作，而modcount可以理解為是當(dāng)前hashtable的狀態(tài)。每發(fā)生一次操作，狀態(tài)+1。設(shè)置這個(gè)狀態(tài)，主要是用于hashtable 等容器類在迭代時(shí)，判斷數(shù)據(jù)是否過(guò)時(shí)時(shí)使用的。盡管hashtable采用了原生的同步鎖來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)安全。但是在出現(xiàn)迭代數(shù)據(jù)的時(shí)候，則無(wú)法保證邊迭代，邊正確操作。于是使用這個(gè)值來(lái)標(biāo)記狀態(tài)。一旦在迭代的過(guò)程中狀態(tài)發(fā)生了改變，則會(huì)快速拋出一個(gè)異常，終止迭代行為。

5、是否提供contains方法：

（1）HashMap把Hashtable的contains()方法去掉了，改成containsValue 和 containsKey ，因?yàn)閏ontains() 方法容易讓人引起誤解；

（2）Hashtable則保留了contains，containsValue 和 containsKey 三個(gè)方法 ，其中 contains 和 containsValue 功能相同。

6、內(nèi)部實(shí)現(xiàn)使用的數(shù)值初始化 和 擴(kuò)容方式不同：

（1）兩者的默認(rèn)負(fù)載因子都是0.75，但Hashtable擴(kuò)容時(shí)，容量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍+1，HashMap擴(kuò)容時(shí)，將容量變成原來(lái)的2倍；Hashtable在不制定容量的情況下默認(rèn)容量是11，也就是說(shuō)Hashtable會(huì)盡量使用素?cái)?shù)、奇數(shù)，而HashMap 的默認(rèn)容量 為16，Hashtable不要求底層數(shù)組的容量為2的整數(shù)次冪，而 HashMap 要求一定為2的整數(shù)次冪。

（2） 之所以會(huì)有這樣的不同，是因?yàn)镠ashtable和HashMap設(shè)計(jì)時(shí)的側(cè)重點(diǎn)不同。Hashtable的側(cè)重點(diǎn)是哈希的結(jié)果更加均勻，使得哈希沖突減少。當(dāng)哈希表的大小為素?cái)?shù)時(shí)，簡(jiǎn)單的取模哈希的結(jié)果會(huì)更加均勻。而HashMap則更加關(guān)注hash的計(jì)算效率問(wèn)題。在取模計(jì)算時(shí)，如果模數(shù)是2的冪，那么我們可以直接使用位運(yùn)算來(lái)得到結(jié)果，效率要大大高于做除法。HashMap為了加快hash的速度，將哈希表的大小固定為了2的冪。當(dāng)然這引入了哈希分布不均勻的問(wèn)題，所以HashMap為解決這問(wèn)題，又對(duì)hash算法做了一些改動(dòng)。這從而導(dǎo)致了Hashtable和HashMap的計(jì)算hash值的方法不同。

7、hash 值不同：

（1）Hashtable直接使用Object的hashCode()，hashCode是JDK根據(jù)對(duì)象的地址或者字符串或者數(shù)字算出來(lái)的int類型的數(shù)值，然后再使用去取模運(yùn)算來(lái)獲得最終的位置。?這里一般先用 hash & 0x7FFFFFFF 后，再對(duì)length取模，&0x7FFFFFFF的目的是為了將負(fù)的hash值轉(zhuǎn)化為正值，因?yàn)閔ash值有可能為負(fù)數(shù)，而 hash & 0x7FFFFFFF 后，只有符號(hào)外改變，而后面的位都不變。Hashtable在計(jì)算元素的位置時(shí)需要進(jìn)行一次除法運(yùn)算，而除法運(yùn)算是比較耗時(shí)的。?

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

（2）為了提高計(jì)算效率，HashMap 將哈希表的大小固定為了2的冪，這樣在取模預(yù)算時(shí)，不需要做除法，只需要做位運(yùn)算。位運(yùn)算比除法的效率要高很多。HashMap的效率雖然提高了，但是hash沖突卻也增加了。因?yàn)樗贸龅膆ash值的低位相同的概率比較高，HashMap的效率雖然提高了，但是hash沖突卻也增加了。因?yàn)樗贸龅膆ash值的低位相同的概率比較高。而計(jì)算位運(yùn)算為了解決這個(gè)問(wèn)題，HashMap重新根據(jù)hashcode計(jì)算hash值后，又對(duì)hash值做了一些運(yùn)算來(lái)打散數(shù)據(jù)。使得取得的位置更加分散，從而減少了hash沖突。當(dāng)然了，為了高效，HashMap只做了一些簡(jiǎn)單的位處理。從而不至于把使用2 的冪次方帶來(lái)的效率提升給抵消掉。

static final int hash(Object key) {int h;return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}

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四、Hashtable 部分源碼注釋：

這部分摘自博客：https://blog.csdn.net/ns_code/article/details/36191279

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的數(shù)組。 // Hashtable同樣采用單鏈表解決沖突，每一個(gè)Entry本質(zhì)上是一個(gè)單向鏈表 private transient Entry[] table; // Hashtable中鍵值對(duì)的數(shù)量 private transient int count; // 閾值，用于判斷是否需要調(diào)整Hashtable的容量（threshold = 容量*加載因子） private int threshold; // 加載因子 private float loadFactor; // Hashtable被改變的次數(shù)，用于fail-fast機(jī)制的實(shí)現(xiàn) private transient int modCount = 0; // 序列版本號(hào) private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L; // 指定“容量大小”和“加載因子”的構(gòu)造函數(shù) 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”的構(gòu)造函數(shù) public Hashtable(int initialCapacity) { this(initialCapacity, 0.75f); } // 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。 public Hashtable() { // 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，指定的容量大小是11；加載因子是0.75 this(11, 0.75f); } // 包含“子Map”的構(gòu)造函數(shù) public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) { this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f); // 將“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”的枚舉對(duì)象 public synchronized Enumeration<K> keys() { return this.<K>getEnumeration(KEYS); } // 返回“所有value”的枚舉對(duì)象 public synchronized Enumeration<V> elements() { return this.<V>getEnumeration(VALUES); } // 判斷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的話，拋出異常! if (value == null) { throw new NullPointerException(); } // 從后向前遍歷table數(shù)組中的元素(Entry) // 對(duì)于每個(gè)Entry(單向鏈表)，逐個(gè)遍歷，判斷節(jié)點(diǎn)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); } // 判斷Hashtable是否包含key public synchronized boolean containsKey(Object key) { Entry tab[] = table; //計(jì)算hash值，直接用key的hashCode代替int hash = key.hashCode(); // 計(jì)算在數(shù)組中的索引值 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; // 找到“key對(duì)應(yīng)的Entry(鏈表)”，然后在鏈表中找出“哈希值”和“鍵值”與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對(duì)應(yīng)的value，沒(méi)有的話返回null public synchronized V get(Object key) { Entry tab[] = table; int hash = key.hashCode(); // 計(jì)算索引值， int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; // 找到“key對(duì)應(yīng)的Entry(鏈表)”，然后在鏈表中找出“哈希值”和“鍵值”與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; } // 調(diào)整Hashtable的長(zhǎng)度，將長(zhǎng)度變成原來(lái)的2倍+1 protected void rehash() { int oldCapacity = table.length; Entry[] oldMap = table; //創(chuàng)建新容量大小的Entry數(shù)組int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1; Entry[] newMap = new Entry[newCapacity]; modCount++; threshold = (int)(newCapacity * loadFactor); table = newMap; //將“舊的Hashtable”中的元素復(fù)制到“新的Hashtable”中for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) { for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) { Entry<K,V> e = old; old = old.next; //重新計(jì)算indexint index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity; e.next = newMap[index]; newMap[index] = e; } } } // 將“key-value”添加到Hashtable中 public synchronized V put(K key, V value) { // Hashtable中不能插入value為null的元素！！！ if (value == null) { throw new NullPointerException(); } // 若“Hashtable中已存在鍵為key的鍵值對(duì)”， // 則用“新的value”替換“舊的value” Entry tab[] = table; 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)) { V old = e.value; e.value = value; return old; } } // 若“Hashtable中不存在鍵為key的鍵值對(duì)”，// 將“修改統(tǒng)計(jì)數(shù)”+1 modCount++; // 若“Hashtable實(shí)際容量” > “閾值”(閾值=總的容量 * 加載因子) // 則調(diào)整Hashtable的大小 if (count >= threshold) {rehash(); tab = table; index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; } //將新的key-value對(duì)插入到tab[index]處（即鏈表的頭結(jié)點(diǎn)）Entry<K,V> e = tab[index]; tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e); count++; return null; } // 刪除Hashtable中鍵為key的元素 public synchronized V remove(Object key) { Entry tab[] = table; int hash = key.hashCode(); int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //從table[index]鏈表中找出要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)，并刪除該節(jié)點(diǎn)。//因?yàn)槭菃捂湵?#xff0c;因此要保留帶刪節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)，才能有效地刪除節(jié)點(diǎn)for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { modCount++; if (prev != null) { prev.next = e.next; } else { tab[index] = e.next; } count--; V oldValue = e.value; e.value = null; return oldValue; } } return null; } // 將“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中 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 // 將Hashtable的table數(shù)組的值全部設(shè)為null public synchronized void clear() { Entry tab[] = table; modCount++; for (int index = tab.length; --index >= 0; ) tab[index] = null; count = 0; } // 克隆一個(gè)Hashtable，并以O(shè)bject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) 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(", "); } } // 獲取Hashtable的枚舉類對(duì)象 // 若Hashtable的實(shí)際大小為0,則返回“空枚舉類”對(duì)象； // 否則，返回正常的Enumerator的對(duì)象。 private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) { if (count == 0) { return (Enumeration<T>)emptyEnumerator; } else { return new Enumerator<T>(type, false); } } // 獲取Hashtable的迭代器 // 若Hashtable的實(shí)際大小為0,則返回“空迭代器”對(duì)象； // 否則，返回正常的Enumerator的對(duì)象。(Enumerator實(shí)現(xiàn)了迭代器和枚舉兩個(gè)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”。它是一個(gè)Set，沒(méi)有重復(fù)元素 private transient volatile Set<K> keySet = null; // Hashtable的“key-value的集合”。它是一個(gè)Set，沒(méi)有重復(fù)元素 private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null; // Hashtable的“key-value的集合”。它是一個(gè)Collection，可以有重復(fù)元素 private transient volatile Collection<V> values = null; // 返回一個(gè)被synchronizedSet封裝后的KeySet對(duì)象 // synchronizedSet封裝的目的是對(duì)KeySet的所有方法都添加synchronized，實(shí)現(xiàn)多線程同步 public Set<K> keySet() { if (keySet == null) keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this); return keySet; } // Hashtable的Key的Set集合。 // KeySet繼承于AbstractSet，所以，KeySet中的元素沒(méi)有重復(fù)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(); } } // 返回一個(gè)被synchronizedSet封裝后的EntrySet對(duì)象 // synchronizedSet封裝的目的是對(duì)EntrySet的所有方法都添加synchronized，實(shí)現(xiàn)多線程同步 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繼承于AbstractSet，所以，EntrySet中的元素沒(méi)有重復(fù)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對(duì)應(yīng)的Entry鏈表 // 然后，查找Entry鏈表中是否存在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; } // 刪除元素Object(0) // 首先，在table中找到o對(duì)應(yīng)的Entry鏈表// 然后，刪除鏈表中的元素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(); } } // 返回一個(gè)被synchronizedCollection封裝后的ValueCollection對(duì)象 // synchronizedCollection封裝的目的是對(duì)ValueCollection的所有方法都添加synchronized，實(shí)現(xiàn)多線程同步 public Collection<V> values() { if (values==null) values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(), this); return values; } // Hashtable的value的Collection集合。 // ValueCollection繼承于AbstractCollection，所以，ValueCollection中的元素可以重復(fù)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()函數(shù) // 若兩個(gè)Hashtable的所有key-value鍵值對(duì)都相等，則判斷它們兩個(gè)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 { // 通過(guò)迭代器依次取出當(dāng)前Hashtable的key-value鍵值對(duì) // 并判斷該鍵值對(duì)，存在于Hashtable中。 // 若不存在，則立即返回false；否則，遍歷完“當(dāng)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; } // 計(jì)算Entry的hashCode // 若 Hashtable的實(shí)際大小為0 或者 加載因子<0，則返回0。 // 否則，返回“Hashtable中的每個(gè)Entry的key和value的異或值 的總和”。 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的寫(xiě)入函數(shù) // 將Hashtable的“總的容量，實(shí)際容量，所有的Entry”都寫(xiě)入到輸出流中 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的讀取函數(shù)：根據(jù)寫(xiě)入方式讀出 // 將Hashtable的“總的容量，實(shí)際容量，所有的Entry”依次讀出 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節(jié)點(diǎn)，它本質(zhì)上是一個(gè)單向鏈表。 // 也因此，我們才能推斷出Hashtable是由拉鏈法實(shí)現(xiàn)的散列表 private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { // 哈希值 int hash; K key; V value; // 指向的下一個(gè)Entry，即鏈表的下一個(gè)節(jié)點(diǎn) Entry<K,V> next; // 構(gòu)造函數(shù) 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; } // 設(shè)置value。若value是null，則拋出異常。 public V setValue(V value) { if (value == null) throw new NullPointerException(); V oldValue = this.value; this.value = value; return oldValue; } // 覆蓋equals()方法，判斷兩個(gè)Entry是否相等。 // 若兩個(gè)Entry的key和value都相等，則認(rèn)為它們相等。 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“通過(guò)elements()遍歷Hashtable的接口” 和 “通過(guò)entrySet()遍歷Hashtable的接口”。 private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> { // 指向Hashtable的table Entry[] table = Hashtable.this.table; // Hashtable的總的大小 int index = table.length; Entry<K,V> entry = null; Entry<K,V> lastReturned = null; int type; // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 還是 “枚舉類(Enumeration)”的標(biāo)志 // iterator為true，表示它是迭代器；否則，是枚舉類。 boolean iterator; // 在將Enumerator當(dāng)作迭代器使用時(shí)會(huì)用到，用來(lái)實(shí)現(xiàn)fail-fast機(jī)制。 protected int expectedModCount = modCount; Enumerator(int type, boolean iterator) { this.type = type; this.iterator = iterator; } // 從遍歷table的數(shù)組的末尾向前查找，直到找到不為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; } // 獲取下一個(gè)元素 // 注意：從hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍歷方式” // 首先，從后向前的遍歷table數(shù)組。table數(shù)組的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)單向鏈表(Entry)。 // 然后，依次向后遍歷單向鏈表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的判斷是否存在下一個(gè)元素 // 實(shí)際上，它是調(diào)用的hasMoreElements() public boolean hasNext() { return hasMoreElements(); } // 迭代器獲取下一個(gè)元素 // 實(shí)際上，它是調(diào)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數(shù)組中找出要?jiǎng)h除元素所在的Entry， // 然后，刪除單向鏈表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(); // 空枚舉類 // 當(dāng)Hashtable的實(shí)際大小為0；此時(shí)，又要通過(guò)Enumeration遍歷Hashtable時(shí)，返回的是“空枚舉類”的對(duì)象。 private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> { EmptyEnumerator() { } // 空枚舉類的hasMoreElements() 始終返回false public boolean hasMoreElements() { return false; } // 空枚舉類的nextElement() 拋出異常 public Object nextElement() { throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator"); } } // 空迭代器 // 當(dāng)Hashtable的實(shí)際大小為0；此時(shí)，又要通過(guò)迭代器遍歷Hashtable時(shí)，返回的是“空迭代器”的對(duì)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"); } } }

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java集合篇：Hashtable原理详解（JDK1.8）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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