HashTable源码分析
本次分析代码为JDK1.8中HashTable代码。
HashTable不允许null作为key和value。
HashTable中的方法为同步的，所以HashTable是线程安全的。
Entry类
介绍
- Entry是HashTable内的一个静态内部类，实现了Map.Entry接口。table的类型就是Entry。
基本参数
- hash：存这个Entry的hash值
- key：存key值
- value：存value的值
- next：通过链表连接下一个Entry
final int hash;
final K key;
V value;
Entry<K,V> next;构造函数
- 用来新建Entry，需要四个参数。
protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {
this.hash = hash;
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}方法
- getKey方法：返回key值
- getValue方法：返回value的值
- setValue方法：修改value值
- 重写了equals和hashCode方法：hashCode方法通过计算该Entry的hash值与value的hash值进行异或运算；equals方法通过判断key和value是否同时相同来判断。
public int hashCode() {
return hash ^ Objects.hashCode(value);
}
public boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&
(value==null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));
}HashTable类
继承与实现
- HashTable继承自Dictionary类，实现了Map接口。
public class Hashtable<K,V>
extends Dictionary<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable基本参数
- HashTable中的数据存放在一个叫做table的数组中，类型为Entry，Entry实现了Map.Entry接口，Entry为HashTable的一个静态内部类。
- count：entry总数。
- loadFactor：负载因子。
- threshold：临界值，当table的size超过临界值，就会进行rehash，这个值等于capacity * loadFactor。
private transient Entry<?,?>[] table;
private transient int count;
private int threshold;
private float loadFactor;构造函数
- 默认的HashTable中table的大小为11，负载因子的默认值为0.75。
- 可以指定初始table的大小，也可以指定loadFactor的大小，也可以将一个Map直接复制到本HashTable。
put方法
- 同步方法。
- hash值为key的hashCode。
- index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length，新增的Entry的index值为key的hash值与0x7FFFFFFF求与再对table的长度求余。
- 获取到table中下标为index的entry，若存在hash值和key值相同的entry，则用新值替换旧值，若不存在，则新增一个entry。
- addEntry方法里，如果count大于等于threshold，则进行rehash，否则新增一个Entry，并将在index位置上的旧的Entry接到新增的Entry后。
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;
}
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];
tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
count++;
}get方法
- 同步方法。
- 计算出key的hash值，并计算出table的下标index，然后对该链表进行遍历，若有相同者，则返回value的值，否则返回null。
public synchronized V get(Object key) {
Entry<?,?> tab[] = table;
int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
for (Entry<?,?> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
return (V)e.value;
}
}
return null;
}rehash方法
- 先进行扩容，新的容量为旧的容量的两倍再加一。
- 让table指向容量为新值的新的数组。
- 将旧的table中原有的值进行重新计算，重新计算出新的index，并将原来table中的链表连接到新的table中。
protected void rehash() {
int oldCapacity = table.length;
Entry<?,?>[] oldMap = table;
// overflow-conscious code
int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
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++;
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
table = newMap;
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;
}
}
}hashCode方法
- 本方法是同步的。
- 通过计算table中每一个Entry的hashCode之和作为返回值。
public synchronized int hashCode() {
/*
* This code detects the recursion caused by computing the hash code
* of a self-referential hash table and prevents the stack overflow
* that would otherwise result. This allows certain 1.1-era
* applets with self-referential hash tables to work. This code
* abuses the loadFactor field to do double-duty as a hashCode
* in progress flag, so as not to worsen the space performance.
* A negative load factor indicates that hash code computation is
* in progress.
*/
int h = 0;
if (count == 0 || loadFactor < 0)
return h; // Returns zero
loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation in progress
Entry<?,?>[] tab = table;
for (Entry<?,?> entry : tab) {
while (entry != null) {
h += entry.hashCode();
entry = entry.next;
}
}
loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation complete
return h;
}
