【數據結構】9.java源碼關於HashTable

1.hashtable的內部結構

基礎存儲數據的hash桶由Entry結構的數組存放
而entry數據結構，有hash，key和value，還有一個指向下一個節點的引用next對象

 

 

這裏就和hashmap中的數據結構不一樣了，hashmap中的數據結構是node，雖然結構上差不多，但是setvalue的非空判斷和hashcode的散列取值都是和node不一樣的

那麼這些數據在什麼時候用呢？？？
下面來一一瞭解

 

 2.hashtable的構造函數

 

這裏需要注意一下了，我們前面提到說hashmap中的構造函數，其實實際上是不對hash桶進行實例化的，但是hashtable不一樣，他會直接實例化大小，並且實例化成你指定的大小
而且這裏默認的初始化容器的大小是11，負載因子代銷默認0.75，負載因子的作用就是規定最大容量：hash桶的大小*負載因子

public TestHashTable(int initialCapacity, float loadFactor) {
    //非空判斷
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
    if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: " + loadFactor);

    //至少設置爲1
    if (initialCapacity==0)
        initialCapacity = 1;
    this.loadFactor = loadFactor;
    table = new Entry<?,?>[initialCapacity];
    threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
}

3.hashtable的增加元素策略

 

1.這裏的put方法加了synchronized修飾符，用來標識線程安全
2.這裏進行put取索引位置的時候，是直接用的key的hashcode方法，並且對hashcode結果進行取正數(& 0x7FFFFFFF)，然後對hash桶進行取餘%
然後就是判斷這個key是否存在於這個hash桶中，如果存在更新舊值，並返回舊值
不存在，那麼就添加一個entry，所以put操作的關鍵就是addEntry

而我們add操作其實就是找到對應的散列位置，然後用頭插法

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];
    //頭插法
    tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
    count++;
}

說實話，這裏相比hashmap來說簡單多了，主要是少了樹化的操作

 

4.hashtable刪除元素策略

 刪除就比較簡單了，就是找到對應的索引位置，然後再查找鏈表，如果是頭節點，直接把entry.next設置爲索引位置的數據，如果不是，就要獲取到pre節點，然後pre.next = entry.next

 

public synchronized V remove(Object key) {
    Entry<?,?> tab[] = table;
    int hash = key.hashCode();
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)tab[index];
    for(Entry<K,V> 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;
}

主要是for循環這個地方有點意思，其餘的到還好，無非就是返回舊值而已

 

5.修改元素，查找元素

修改不多做操作了，和添加，刪除操作差不多，只是沒有裏面的多餘操作，就是找到元素就直接返回了

 6.hashtable特殊操作

1.hashtable是允許放空鍵值的，也就是鍵和值都可以放null
2.還有hashtable是線程安全的
3.hashmap再1.8之後是數組+鏈表+紅黑樹，hashtable還是很光棍-》數組+鏈表
4.擴容需要說一下，hashmap會擴容到比設置值大的最小2次冪，hashtable就羣魔亂舞隨意了
5.hashmap和hashtable都是取餘，但是有點不同，因爲hashmap是2次冪，所以取餘的方式不一樣是：(n - 1) & hash,爲什麼這樣，請複習hashmap源碼分析。。。

 7.hashtable的刷新擴容

 

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

    //直接左移一位，也就是擴大2倍然後+1 =》 大小擴爲 2n + 1
    int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) { //Integer.MAX_VALUE - 8
        if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE) //如果老的容量已經達到這個值，anemia繼續保持
            // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
            return;
        newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE; //否則設置爲允許的最大值
    }
    //創建新的hash桶
    Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

    modCount++;
    //設置新的閾值
    threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
    table = newMap;

    //遍歷hash桶，從後往前
    for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
        //遍歷所有索引下的鏈表，吧鏈表添加到新的hash桶上
        for (Entry<K,V> old = (Entry<K,V>)oldMap[i] ; old != null ; ) {
            Entry<K,V> e = old;
            old = old.next;

            //先取正，然後取餘
            int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
            e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];
            newMap[index] = e;
        }
    }
}

總結一下吧：

說實話，看完hashtable沒花多久時間，相比較hashmap給人的驚爲天人的操作，hashtable相對來說就比較樸實無華了，唯一的幾個亮點就是線程安全，然後。。。。
想不出來了，只能說存在即合理，不能說hashtable會比較low，也許是我眼拙，大道至簡，也許沒有那些花裏胡哨的纔是真正最實用的

 

參考：
https://juejin.im/post/5a03b258518825188e515d89
https://blog.csdn.net/yyc1023/article/details/80619623