HashTable源码分析

版本说明：jdk1.7.0_79

概述

Hashtable已经成为过时的集合，但是仍有必要研究一下其源码，而且面试中也经常被问到Hashtable与HashMap的区别。Hashtable是线程安全的，但是Collections类中已经针对集合的线程安全有了新的实现，如果考虑到线程安全，请使用Collections.synchronizedMap(map)来代替Hashtable。

类声明

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

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

通过比较可知，HashMap和HashTable都实现了Map接口，cloneable接口，Serializable接口。但HashMap继承于AbstractMap类，而Hashtable继承于Dictionary类。

属性

    //用来存储元素
    private transient Entry<K,V>[] table;
    //元素总个数
    private transient int count;
    //阈值
    private int threshold;
    //加载因子
    private float loadFactor;

    private transient int modCount = 0;

    static final int ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD_DEFAULT = Integer.MAX_VALUE;

    transient int hashSeed;

构造方法

    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)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        initHashSeedAsNeeded(initialCapacity);
    }

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

    public Hashtable() {
        //初始容量默认为11，加载因子默认为0.75
        this(11, 0.75f);
    }

    public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {
        this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);
        putAll(t);
    }

HashTable有4个构造方法。
若没有指定初始容量和加载因子，则初始容量默认为11(HashMap为16)，加载因子默认为0.75(同HashMap)

put方法

    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;
        //计算key的hash码
        int hash = hash(key);
        //通过hash定位key在数组中的索引
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        //遍历链表，查询key是否存在
        for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
            //如果存在，则覆盖
            if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
                V old = e.value;
                e.value = value;
                return old;
            }
        }

        modCount++;
        //判断元素总个数是否达到阈值，是则进行再哈希(以保持元素均匀分布)
        if (count >= threshold) {
            // Rehash the table if the threshold is exceeded
            rehash();

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

        // Creates the new entry.
        Entry<K,V> e = tab[index];
        tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        count++;
        return null;
    }

Hashtable存放的键值对中的值不能为null。

判断key是否存在，通过(e.hash == hash) && e.key.equals(key)。如果该key已经存在，则覆盖。

get方法

    public synchronized V get(Object key) {
        Entry tab[] = table;
        //计算key的hash
        int hash = hash(key);
        //定位key在table数组中的位置
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        //遍历table数组查找key
        for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
            //key存在(key的hash相等，且equals()相等)，则返回对应的值
            if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
                return e.value;
            }
        }
        //key不存在，返回null
        return null;
    }

HashTable与HashMap的区别

1. Hashtable和HashMap都实现了Map接口，但Hashtable继承于Dictionary类，而HashMap继承于AbstractMap类。
2. Hashtable是线程安全的，而HashMap是非线程安全的。因此，Hashtable比HashMap的效率要低。
3. Hashtable的key和value都不能为null。而HashMap的key和value都可以为null。Hashtable/HashMap与key/value为null的关系
4. HashTable使用Enumeration，HashMap使用Iterator。
5. Hashtable的初始容量默认为11，HashMap的初始容量为16。