HashTable源码分析

本次分析代码为JDK1.8中HashTable代码。

HashTable不允许null作为key和value。

HashTable中的方法为同步的，所以HashTable是线程安全的。

Entry类

介绍

Entry是HashTable内的一个静态内部类，实现了Map.Entry接口。table的类型就是Entry。

基本参数

hash：存这个Entry的hash值
key：存key值
value：存value的值
next：通过链表连接下一个Entry

final int hash;

final K key;

V value;

Entry<K,V> next;

构造函数

用来新建Entry，需要四个参数。

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

    this.hash = hash;

    this.key =  key;

    this.value = value;

    this.next = next;

}

方法

getKey方法：返回key值
getValue方法：返回value的值
setValue方法：修改value值
重写了equals和hashCode方法：hashCode方法通过计算该Entry的hash值与value的hash值进行异或运算；equals方法通过判断key和value是否同时相同来判断。

public int hashCode() {

    return hash ^ Objects.hashCode(value);

}

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()));

}

HashTable类

继承与实现

HashTable继承自Dictionary类，实现了Map接口。

public class Hashtable<K,V>

    extends Dictionary<K,V>

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

基本参数

HashTable中的数据存放在一个叫做table的数组中，类型为Entry，Entry实现了Map.Entry接口，Entry为HashTable的一个静态内部类。
count：entry总数。
loadFactor：负载因子。
threshold：临界值，当table的size超过临界值，就会进行rehash，这个值等于capacity * loadFactor。

    private transient Entry<?,?>[] table;

    private transient int count;

    private int threshold;

    private float loadFactor;

构造函数

默认的HashTable中table的大小为11，负载因子的默认值为0.75。
可以指定初始table的大小，也可以指定loadFactor的大小，也可以将一个Map直接复制到本HashTable。

put方法

同步方法。
hash值为key的hashCode。
index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length，新增的Entry的index值为key的hash值与0x7FFFFFFF求与再对table的长度求余。
获取到table中下标为index的entry，若存在hash值和key值相同的entry，则用新值替换旧值，若不存在，则新增一个entry。
addEntry方法里，如果count大于等于threshold，则进行rehash，否则新增一个Entry，并将在index位置上的旧的Entry接到新增的Entry后。

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

    // Make sure the value is not null

    if (value == null) {

        throw new NullPointerException();

    }

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

    Entry<?,?> tab[] = table;

    int hash = key.hashCode();

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

    @SuppressWarnings("unchecked")

    Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];

    for(; entry != null ; entry = entry.next) {

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

            V old = entry.value;

            entry.value = value;

            return old;

        }

    }

    addEntry(hash, key, value, index);

    return null;

}

private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {

    modCount++;

    Entry<?,?> tab[] = table;

    if (count >= threshold) {

        // Rehash the table if the threshold is exceeded

        rehash();

        tab = table;

        hash = key.hashCode();

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

    }

    // Creates the new entry.

    @SuppressWarnings("unchecked")

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

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

    count++;

}

get方法

同步方法。
计算出key的hash值，并计算出table的下标index，然后对该链表进行遍历，若有相同者，则返回value的值，否则返回null。

public synchronized V get(Object key) {

    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.key.equals(key)) {

            return (V)e.value;

        }

    }

    return null;

}

rehash方法

先进行扩容，新的容量为旧的容量的两倍再加一。
让table指向容量为新值的新的数组。
将旧的table中原有的值进行重新计算，重新计算出新的index，并将原来table中的链表连接到新的table中。

protected void rehash() {

    int oldCapacity = table.length;

    Entry<?,?>[] oldMap = table;

    // overflow-conscious code

    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;

    }

    Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

    modCount++;

    threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);

    table = newMap;

    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;

        }

    }

}

hashCode方法

本方法是同步的。
通过计算table中每一个Entry的hashCode之和作为返回值。

public synchronized int hashCode() {

        /*

         * This code detects the recursion caused by computing the hash code

         * of a self-referential hash table and prevents the stack overflow

         * that would otherwise result.  This allows certain 1.1-era

         * applets with self-referential hash tables to work.  This code

         * abuses the loadFactor field to do double-duty as a hashCode

         * in progress flag, so as not to worsen the space performance.

         * A negative load factor indicates that hash code computation is

         * in progress.

         */

        int h = 0;

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

            return h;  // Returns zero

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

        Entry<?,?>[] tab = table;

        for (Entry<?,?> entry : tab) {

            while (entry != null) {

                h += entry.hashCode();

                entry = entry.next;

            }

        }

        loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation complete

        return h;

    }

巴特西

HashTable源码分析

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介绍

基本参数

构造函数

方法

HashTable类

继承与实现

基本参数

构造函数

put方法

get方法

rehash方法

hashCode方法

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