Java集合-Hashtable的实现原理

1、概述

　　HashTable是一个线程安全的哈希表，它通过使用synchronized关键字对方法进行加锁，从而保证了线程安全，但这也导致了在单线程环境中效率低下等问题。HashTable与HashMap不同，他不允许插入null值和null键。

2、属性

  //哈希表
    private transient Entry<?,?>[] table;
  
   //记录哈希表中键值对的个数
    private transient int count;

   //扩容的阈值
    private int threshold;

  //负载因子
    private float loadFactor;

3、方法

构造方法

public Hashtable(intinitialCapacity, floatloadFactor) {....}
public Hashtable(intinitialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0.75f);
}        
public Hashtable() {
        this(11, 0.75f);
    }

从构造函数中，我们可以获取到这些信息：HashTable默认的初始容量为11（与HashMap不同)。负载因子默认为0.75（与HashMap相同）而正因为默认初始化容量的不同，同时也没有对容量做调整的策略，所以可以先推断出，Hashtable使用的哈希函数跟HashMap是不一样的

get方法

　　跟HashMap相比，Hashtable的get方法非常简单。get方法使用了synchronized来修饰，所以它能保证线程安全。并且它是通过链表的方式来处理冲突的。另外，HashTable并没有像HashMap那样封装一个哈希函数，而是直接把哈希函数写在了方法中。而哈希函数也是比较简单的，它仅对哈希表的长度进行了取模。

put方法

　　put方法一开始就表明了不能有null值，否则就会抛出一个空指针异常。Hashtable的put方法也是使用synchronized来修饰。在Hashtable中，几乎所有的方法都使用了synchronized来保证线程安全。

rehash方法

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

        // 扩容为原来的两倍+1
        int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
　　　　// 判断是否超过最大容量
        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++;
　　　　　　// 计算下一次rehash的阈值
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        table = newMap;
　　　　　　// 把旧哈希表的键值对重新哈希到哈希表中
        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;
            }
        }
    }

　　Hashtable的rehash方法相当于HashMap的resize方法。跟HashMap那种巧妙的rehash方式相比，Hashtable的rehash过程需要对每个键值对都重新计算哈希值，而比起异或和与操作，取模是一个非常耗时的操作，所以这也是导致效率较低的原因之一

Java集合-Hashtable的实现原理

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