有兩個類都提供了一個多種用途的hashTable機制,他們都可以將可以key和value結合起來構成鍵值對通過put(key,value)方法保存起來,然后通過get(key)方法獲取相對應的value值。一個是前面提到的HashMap,還有一個就是馬上要講解的HashTable。對于HashTable而言,它在很大程度上和HashMap的實現差不多,如果我們對HashMap比較了解的話,對HashTable的認知會提高很大的幫助。他們兩者之間只存在幾點的不同,這個后面會闡述。
HashTable在java中的定義如下:
[java] view plain copypublic 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,實現Map接口。其中Dictionary類是任何可將鍵映射到相應值的類(如 Hashtable
)的抽象父類。每個鍵和每個值都是一個對象。在任何一個 Dictionary 對象中,每個鍵至多與一個值相關聯。Map是"key-value鍵值對"接口。
HashTable采用"拉鏈法"實現哈希表,它定義了幾個重要的參數:table、count、threshold、loadFactor、modCount。
table:為一個Entry[]數組類型,Entry代表了“拉鏈”的節點,每一個Entry代表了一個鍵值對,哈希表的"key-value鍵值對"都是存儲在Entry數組中的。
count:HashTable的大小,注意這個大小并不是HashTable的容器大小,而是他所包含Entry鍵值對的數量。
threshold:Hashtable的閾值,用于判斷是否需要調整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加載因子"。
loadFactor:加載因子。
modCount:用來實現“fail-fast”機制的(也就是快速失敗)。所謂快速失敗就是在并發集合中,其進行迭代操作時,若有其他線程對其進行結構性的修改,這時迭代器會立馬感知到,并且立即拋出ConcurrentModificationException異常,而不是等到迭代完成之后才告訴你(你已經出錯了)。
在HashTabel中存在5個構造函數。通過這5個構造函數我們構建出一個我想要的HashTable。
[java] view plain copypublic Hashtable() { this(11, 0.75f); }默認構造函數,容量為11,加載因子為0.75。
[java] view plain copypublic Hashtable(int initialCapacity) { this(initialCapacity, 0.75f); }用指定初始容量和默認的加載因子 (0.75) 構造一個新的空哈希表。
[java] view plain copypublic Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) { //驗證初始容量 if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); //驗證加載因子 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數組 table = new Entry[initialCapacity]; //計算閥值 threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1); //初始化HashSeed值 initHashSeedAsNeeded(initialCapacity); }用指定初始容量和指定加載因子構造一個新的空哈希表。其中initHashSeedAsNeeded方法用于初始化hashSeed參數,其中hashSeed用于計算key的hash值,它與key的hashCode進行按位異或運算。這個hashSeed是一個與實例相關的隨機值,主要用于解決hash沖突。
[java] view plain copyHashTable的API對外提供了許多方法,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最根本的方法:put、get。
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。
put方法的整個處理流程是:計算key的hash值,根據hash值獲得key在table數組中的索引位置,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這個的key對象,那么就直接替換其value值即可,否則在將改key-value節點插入該index索引位置處。如下:
首先我們假設一個容量為5的table,存在8、10、13、16、17、21。他們在table中位置如下:
然后我們插入一個數:put(16,22),key=16在table的索引位置為1,同時在1索引位置有兩個數,程序對該“鏈表”進行迭代,發現存在一個key=16,這時要做的工作就是用newValue=22替換oldValue16,并將oldValue=16返回。
在put(33,33),key=33所在的索引位置為3,并且在該鏈表中也沒有存在某個key=33的節點,所以就將該節點插入該鏈表的第一個位置。
在HashTabled的put方法中有兩個地方需要注意:
1、HashTable的擴容操作,在put方法中,如果需要向table[]中添加Entry元素,會首先進行容量校驗,如果容量已經達到了閥值,HashTable就會進行擴容處理rehash(),如下:
[java] view plain copy在這個rehash()方法中我們可以看到容量擴大兩倍+1,同時需要將原來HashTable中的元素一一復制到新的HashTable中,這個過程是比較消耗時間的,同時還需要重新計算hashSeed的,畢竟容量已經變了。這里對閥值啰嗦一下:比如初始值11、加載因子默認0.75,那么這個時候閥值threshold=8,當容器中的元素達到8時,HashTable進行一次擴容操作,容量%20=%208%20*%202%20+%201%20=17,而閥值threshold=17*0.75%20=%2013,當容器元素再一次達到閥值時,HashTable還會進行擴容操作,一次類推。
2、其實這里是我的一個疑問,在計算索引位置index時,HashTable進行了一個與運算過程(hash%20&%200x7FFFFFFF),為什么需要做一步操作,這么做有什么好處?如果哪位知道,望指導,LZ不勝感激!!下面是計算key的hash值,這里hashSeed發揮了作用。
[java] view%20plain copy相對于put方法,get方法就會比較簡單,處理過程就是計算key的hash值,判斷在table數組中的索引位置,然后迭代鏈表,匹配直到找到相對應key的value,若沒有找到返回null。
[java] view%20plain copyHashTable和HashMap存在很多的相同點,但是他們還是有幾個比較重要的不同點。
第一:我們從他們的定義就可以看出他們的不同,HashTable基于Dictionary類,而HashMap是基于AbstractMap。Dictionary是什么?它是任何可將鍵映射到相應值的類的抽象父類,而AbstractMap是基于Map接口的骨干實現,它以最大限度地減少實現此接口所需的工作。
第二:HashMap可以允許存在一個為null的key和任意個為null的value,但是HashTable中的key和value都不允許為null。如下:
當HashMap遇到為null的key時,它會調用putForNullKey方法來進行處理。對于value沒有進行任何處理,只要是對象都可以。
[java] view%20plain copy而當HashTable遇到null時,他會直接拋出NullPointerException異常信息。
[java] view%20plain copy第三:Hashtable的方法是同步的,而HashMap的方法不是。所以有人一般都建議如果是涉及到多線程同步時采用HashTable,沒有涉及就采用HashMap,但是在Collections類中存在一個靜態方法:synchronizedMap(),該方法創建了一個線程安全的Map對象,并把它作為一個封裝的對象來返回,所以通過Collections類的synchronizedMap方法是可以我們你同步訪問潛在的HashMap。這樣君該如何選擇呢???
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