概論

HashTable是遺留類，很多映射的常用功能與HashMap類似，不同的是它承自Dictionary類，并且是線程安全的，并發(fā)性不如ConcurrentHashMap，因為ConcurrentHashMap引入了分段鎖。

Hashtable不建議在新代碼中使用，不需要線程安全的場合可以用HashMap替換，需要線程安全的場合可以用ConcurrentHashMap替換。

對比HashMap 的初始容量

默認11 的初始容量需要注意的是Hashtable的默認初始容量大小是11，而HashMap 是16,但是他們的加載因子都是0.75f

/** * Constructs a new, empty hashtable with a default initial capacity (11) * and load factor (0.75). */ public Hashtable() { this(11, 0.75f); }

/** * Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity * (16) and the default load factor (0.75). */public HashMap() { this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted}

任意指定非負的容量還有一點就是Hashtable的initialCapacity 也就是初始容量是是可以是你指定的任何非負整數(shù)，也就是你給它設置個0 也可以的

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

但是你看一下HashMap 的初始容量就不那么聽話了，默認情況下，當我們設置HashMap的初始化容量時，實際上HashMap會采用第一個大于該數(shù)值的2的冪作為初始化容量(0 1 除外)

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException('Illegal initial capacity: ' + initialCapacity); if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException('Illegal load factor: ' + loadFactor); this.loadFactor = loadFactor; this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);}

對比HashMap 的 對null 值的支持

HashTable key value 都不支持null首先HashMap 是支持null 值做key和value 的，但是HashTable 是不支持的，key 也不支持 value 也不支持

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;}

聰明的你們發(fā)現(xiàn)了嗎，上面值檢測了value ==null 則拋出NPE 但是沒有說key 啊，因為如果key 是null 的話，key.hashCode()則會拋出異常，根本不需要判斷，但是value 就不會拋出來

但是需要注意的實HashMap 對null 值雖然支持，但是可以從hash值的計算方法中看出，<null,value>的鍵值對，value 會覆蓋的。

static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}

升級HashTable 使其支持null 做value大部分代碼都是直接copy 的HashTable，只去掉了value 的空值檢測

public class BuerHashTable<K, V> extends Hashtable<K, V> {// ..... 省略了部分代碼，直接copy HashTable 的即可，主要是BuerHashTable.Entry 的定義和構造方法 public synchronized V put(K key, V value) { // 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++; BuerHashTable.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') BuerHashTable.Entry<K,V> e = (BuerHashTable.Entry<K,V>) tab[index]; tab[index] = new BuerHashTable.Entry<>(hash, key, value, e); count++; }}

接下來，就可以將null 值作為value 存入BuerHashTable 了

BuerHashTable<String, String> buerHashTable = new BuerHashTable<>();buerHashTable.put('a', null);

對比 HashTable 的繼承關系

Dictionary

這個類是HashTable特有繼承的，HashMap 是沒有繼承的，但是這個抽象類其實是沒有多大意義的,因為它的方法都在Map接口中有，其實這個就是個歷史問題了，因為Map接口是在Java1.2 中才加進去的，而Dictionary抽象類在Java1.0中就存在了

public abstractclass Dictionary<K,V> { public Dictionary() { } abstract public int size(); abstract public boolean isEmpty(); abstract public Enumeration<K> keys(); abstract public Enumeration<V> elements(); abstract public V get(Object key); /** * @exception NullPointerException if the <code>key</code> or */ abstract public V put(K key, V value); abstract public V remove(Object key);}

這個地方的NullPointerException 對應的就是HashTable 中put 方法中的null 值檢測

最后一點就是Dictionary 抽象類上的注釋，新的實現(xiàn)應該實現(xiàn)Map 接口而不是該抽象類

NOTE: This class is obsolete. New implementations should implement the Map interface, rather than extending this class

其實HashMap更準確地說是繼承自AbstractMap類，而不是直接實現(xiàn)了Map 接口，所以要是Dictionary這個抽象類要是實現(xiàn)的實Map 接口，那HashMap和Hashtable 就在繼承關系上保持一致了

Hashtable

線程安全

其實HashTable 沒有那么多要說的，比較重要的一點就是線程安全，但是這個線程安全的實現(xiàn)方式就是所有的操作都加了synchronized關鍵字，哈哈！ 關于synchronized 我們后面會說

public synchronized int size() {}public synchronized boolean isEmpty() {}public synchronized boolean contains(Object value) {}public synchronized boolean containsKey(Object key) {}public synchronized V get(Object key) {}public synchronized V put(K key, V value) {}public synchronized V remove(Object key) {}

而HashMap 是線程不安全的

contains方法HashMap中沒有Hashtable中的contains方法，只有containsValue和containsKey，因為contains方法容易讓人引起誤解。

Hashtable則保留了contains，containsValue和containsKey三個方法，其中contains和containsValue功能相同。

debug 源碼 put 方法

public synchronized V put(K key, V value) { // Make sure the value is not null 確保value 不是null if (value == null) { throw new NullPointerException(); } // Makes sure the key is not already in the hashtable. // 這里的英文注釋很有意思啊，就是告訴你確保key 不存在，存在咋地，覆蓋又咋地 Entry<?,?> tab[] = table; // 哈希值的計算不同，HashTable直接使用對象的hashCode。而HashMap重新計算hash值(高16位異或低16位) int hash = key.hashCode(); // 計算下標 HashMap 是計算key的hash再與tab.length-1進行與運算； // HashTable則是key的hash值與0x7FFFFFFF進行與運算，然后再對tab.length取模 // 先hash&0x7FFFFFFF后，再對length取模，與0x7FFFFFFF的目的是為了將負的hash值轉化為正值，因為hash值有可能為負數(shù)，而&0x7FFFFFFF后，只有符號外改變，而后面的位都不變 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; @SuppressWarnings('unchecked') // 確定 index 位置上的鏈表頭，這里主要是遍歷鏈表找到key 值相等的節(jié)點，然后返回old value，這樣的話就不用添加新值 // 也就是不用調用addEntry 方法 Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index]; // 存在key for(; entry != null ; entry = entry.next) { if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) { V old = entry.value; entry.value = value; return old; } } // 鏈表中不存在，則添加新值 addEntry(hash, key, value, index); // 返回null return null;}

private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) { modCount++; Entry<?,?> tab[] = table; // 判斷是否要擴容 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]; // e 也就是 tab[index] 是這個鏈表的頭結點， tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e); 也就是將元素添加到鏈表的頭部，e 做為new Entry<>(hash, key, value, e)的next 節(jié)點 tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e); count++;}

這里我們對比一下HashMap 的添加方法,很明顯別人都是添加的鏈表尾部的，因為HashTable 是線程安全的，在這個前提下，使用頭查法性能更好，否則還有遍歷到鏈表的尾部插入

for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e;}

最后我們再看一下擴容的方法

@SuppressWarnings('unchecked')protected void rehash() { int oldCapacity = table.length; Entry<?,?>[] oldMap = table; // overflow-conscious code // 擴容成2倍+1 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; // 這里判斷是否超出了容量限制 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) { if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE) // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets return; // 最大容量 MAX_ARRAY_SIZE newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE; } // 創(chuàng)建新的數(shù)組 Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity]; modCount++; // 更新 threshold threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1); table = newMap; // 數(shù)據(jù)遷移，遍歷數(shù)組 for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) { // for 循環(huán)的方式遍歷鏈表 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; } }}

總結

需要注意的是Hashtable的默認初始容量大小是11，而HashMap 是16,但是他們的加載因子都是0.75f HashTable的初始容量可以使任何非負整數(shù)，但是HashMap會采用第一個大于該數(shù)值的2的冪作為初始化容量(0 1 除外，都是 1) HashTable的線程安全是完全借助synchronized 的加持 HashTable 的元素是頭插法，也就是插入到鏈表的頭部，因為HashTable 是線程安全的，在這個前提下，使用頭查法性能更好，否則還有遍歷到鏈表的尾部插入 HashTable 是沒有紅黑樹支持的，就是不論鏈表的長度有多長，都不會轉化成紅黑樹 哈希值的計算不同，HashTable直接使用對象的hashCode。而HashMap重新計算hash值(高16位異或低16位)，并且HashMap 支持key 為null 就是在這里的 Hashtable擴容時，將容量變?yōu)樵瓉淼?倍加1，而HashMap擴容時，將容量變?yōu)樵瓉淼?倍。

你覺得HashTable 還有什么可以改進的地方嗎，歡迎討論和上一節(jié)一樣這里我依然給出這個思考題，雖然我們的說法可能不對，可能我們永遠也站不到源代碼作者當年的高度，但是我們依然積極思考，大膽討論

雖然java 源代碼的山很高，如果你想跨越，至少你得有登山的勇氣，這里我給出自己的一點點愚見，希望各位不吝指教

int hash = key.hashCode();addEntry(hash, key, value, index);private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {// 記錄修改，快速失敗 modCount++; Entry<?,?> tab[] = table; // count 實際存儲的key-value 數(shù)目，在HashMap 中用size 表示 if (count >= threshold) { // Rehash the table if the threshold is exceeded rehash(); tab = table; // 咋地，數(shù)組擴容之后key 的hash值會變嗎，你還有重新計算一下 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++;}

當然這只是小問題，但是也有很多其他小問題，例如求index 時候的計算方式是直接取模，而不是用與運算，它最大的問題在設計上，例如hash值的計算方式就沒有HashMap 設計的好，還有就是沒有紅黑樹的支持，還有就是線程安全的實現(xiàn)方式也不高效，所以我們說它好像是遺留類,HashTable 在Java1.0 時代就存在了，而HashMap才是Java1.2才有的。

以上就是詳解Java中的HashTable的詳細內容，更多關于Java HashTable的資料請關注好吧啦網(wǎng)其它相關文章！