在java中与有两个类都提供了一个多种用途的hashTable机制,他们都可以将可以key和value结合起来构成键值对通过put(key,value)方法保存起来,然后通过get(key)方法获取相对应的value值。一个是前面提到的HashMap,还有一个就是马上要讲解的HashTable。对于HashTable而言,它在很大程度上和HashMap的实现差不多,如果我们对HashMap比较了解的话,对HashTable的认知会提高很大的帮助。他们两者之间只存在几点的不同,这个后面会阐述。
一、定义
HashTable在Java中的定义如下:
public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
从中可以看出HashTable继承Dictionary类,实现Map接口。其中Dictionary类是任何可将键映射到相应值的类(如 Hashtable
)的抽象父类。每个键和每个值都是一个对象。在任何一个 Dictionary 对象中,每个键至多与一个值相关联。Map是"key-value键值对"接口。
HashTable采用"拉链法"实现哈希表,它定义了几个重要的参数:table、count、threshold、loadFactor、modCount。
table:为一个Entry[]数组类型,Entry代表了“拉链”的节点,每一个Entry代表了一个键值对,哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。
count:HashTable的大小,注意这个大小并不是HashTable的容器大小,而是他所包含Entry键值对的数量。
threshold:Hashtable的阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加载因子"。
loadFactor:加载因子。
modCount:用来实现“fail-fast”机制的(也就是快速失败)。所谓快速失败就是在并发集合中,其进行迭代操作时,若有其他线程对其进行结构性的修改,这时迭代器会立马感知到,并且立即抛出ConcurrentModificationException异常,而不是等到迭代完成之后才告诉你(你已经出错了)。
二、构造方法
在HashTabel中存在5个构造函数。通过这5个构造函数我们构建出一个我想要的HashTable。
public Hashtable() { this(11, 0.75f); }
默认构造函数,容量为11,加载因子为0.75。
public Hashtable(int initialCapacity) { this(initialCapacity, 0.75f); }
用指定初始容量和默认的加载因子 (0.75) 构造一个新的空哈希表。
public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) { //验证初始容量 if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); //验证加载因子 if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor); if (initialCapacity==0) initialCapacity = 1; this.loadFactor = loadFactor; //初始化table,获得大小为initialCapacity的table数组 table = new Entry[initialCapacity]; //计算阀值 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载因子构造一个新的空哈希表。其中initHashSeedAsNeeded方法用于初始化hashSeed参数,其中hashSeed用于计算key的hash值,它与key的hashCode进行按位异或运算。这个hashSeed是一个与实例相关的随机值,主要用于解决hash冲突。
private int hash(Object k) { return hashSeed ^ k.hashCode(); }
构造一个与给定的 Map 具有相同映射关系的新哈希表。
public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) { //设置table容器大小,其值==t.size * 2 + 1 this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f); putAll(t); }
三、主要方法
HashTable的API对外提供了许多方法,这些方法能够很好帮助我们操作HashTable,但是这里我只介绍两个最根本的方法:put、get。
首先我们先看put方法:将指定 key
映射到此哈希表中的指定 value
。注意这里键key和值value都不可为空。
public synchronized V put(K key, V value) { // 确保value不为null if (value == null) { throw new NullPointerException(); } /* * 确保key在table[]是不重复的 * 处理过程: * 1、计算key的hash值,确认在table[]中的索引位置 * 2、迭代index索引位置,如果该位置处的链表中存在一个一样的key,则替换其value,返回旧值 */ Entry tab[] = table; int hash = hash(key); //计算key的hash值 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //确认该key的索引位置 //迭代,寻找该key,替换 for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { V old = e.value; e.value = value; return old; } } modCount++; if (count >= threshold) { //如果容器中的元素数量已经达到阀值,则进行扩容操作 rehash(); tab = table; hash = hash(key); index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; } // 在索引位置处插入一个新的节点 Entry<K,V> e = tab[index]; tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e); //容器中元素+1 count++; return null; }
put方法的整个处理流程是:计算key的hash值,根据hash值获得key在table数组中的索引位置,然后迭代该key处的Entry链表(我们暂且理解为链表),若该链表中存在一个这个的key对象,那么就直接替换其value值即可,否则在将改key-value节点插入该index索引位置处。如下:
首先我们假设一个容量为5的table,存在8、10、13、16、17、21。他们在table中位置如下:
然后我们插入一个数:put(16,22),key=16在table的索引位置为1,同时在1索引位置有两个数,程序对该“链表”进行迭代,发现存在一个key=16,这时要做的工作就是用newValue=22替换oldValue16,并将oldValue=16返回。
在put(33,33),key=33所在的索引位置为3,并且在该链表中也没有存在某个key=33的节点,所以就将该节点插入该链表的第一个位置。
在HashTabled的put方法中有两个地方需要注意:
1、HashTable的扩容操作,在put方法中,如果需要向table[]中添加Entry元素,会首先进行容量校验,如果容量已经达到了阀值,HashTable就会进行扩容处理rehash(),如下:
protected void rehash() { int oldCapacity = table.length; //元素 Entry<K,V>[] oldMap = table; //新容量=旧容量 * 2 + 1 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) { if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE) return; newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE; } //新建一个size = newCapacity 的HashTable Entry<K,V>[] newMap = new Entry[]; modCount++; //重新计算阀值 threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1); //重新计算hashSeed boolean rehash = initHashSeedAsNeeded(newCapacity); table = newMap; //将原来的元素拷贝到新的HashTable中 for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) { for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) { Entry<K,V> e = old; old = old.next; if (rehash) { e.hash = hash(e.key); } int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity; e.next = newMap[index]; newMap[index] = e; } } }
在这个rehash()方法中我们可以看到容量扩大两倍+1,同时需要将原来HashTable中的元素一一复制到新的HashTable中,这个过程是比较消耗时间的,同时还需要重新计算hashSeed的,毕竟容量已经变了。这里对阀值啰嗦一下:比如初始值11、加载因子默认0.75,那么这个时候阀值threshold=8,当容器中的元素达到8时,HashTable进行一次扩容操作,容量 = 8 * 2 + 1 =17,而阀值threshold=17*0.75 = 13,当容器元素再一次达到阀值时,HashTable还会进行扩容操作,一次类推。
2、其实这里是我的一个疑问,在计算索引位置index时,HashTable进行了一个与运算过程(hash & 0x7FFFFFFF),为什么需要做一步操作,这么做有什么好处?如果哪位知道,望指导,LZ不胜感激!!下面是计算key的hash值,这里hashSeed发挥了作用。
private int hash(Object k) { return hashSeed ^ k.hashCode(); }
相对于put方法,get方法就会比较简单,处理过程就是计算key的hash值,判断在table数组中的索引位置,然后迭代链表,匹配直到找到相对应key的value,若没有找到返回null。
public synchronized V get(Object key) { Entry tab[] = table; int hash = hash(key); int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { return e.value; } } return null; }
四、HashTable与HashMap的区别
HashTable和HashMap存在很多的相同点,但是他们还是有几个比较重要的不同点。
第一:我们从他们的定义就可以看出他们的不同,HashTable基于Dictionary类,而HashMap是基于AbstractMap。Dictionary是什么?它是任何可将键映射到相应值的类的抽象父类,而AbstractMap是基于Map接口的骨干实现,它以最大限度地减少实现此接口所需的工作。
第二:HashMap可以允许存在一个为null的key和任意个为null的value,但是HashTable中的key和value都不允许为null。如下:
当HashMap遇到为null的key时,它会调用putForNullKey方法来进行处理。对于value没有进行任何处理,只要是对象都可以。
if (key == null) return putForNullKey(value);
而当HashTable遇到null时,他会直接抛出NullPointerException异常信息。
if (value == null) { throw new NullPointerException(); }
第三:Hashtable的方法是同步的,而HashMap的方法不是。所以有人一般都建议如果是涉及到多线程同步时采用HashTable,没有涉及就采用HashMap,但是在Collections类中存在一个静态方法:synchronizedMap(),该方法创建了一个线程安全的Map对象,并把它作为一个封装的对象来返回,所以通过Collections类的synchronizedMap方法是可以我们你同步访问潜在的HashMap。这样君该如何选择呢???
java提高篇---HashTable的更多相关文章
-
Java提高篇(三三)-----Map总结
在前面LZ详细介绍了HashMap.HashTable.TreeMap的实现方法,从数据结构.实现原理.源码分析三个方面进行阐述,对这个三个类应该有了比较清晰的了解,下面LZ就Map做一个简单的总结. ...
-
Java提高篇(二六)-----hashCode
在前面三篇博文中LZ讲解了(HashMap.HashSet.HashTable),在其中LZ不断地讲解他们的put和get方法,在这两个方法中计算key的hashCode应该是最重要也是最 ...
-
Java提高篇——对象克隆(复制)
假如说你想复制一个简单变量.很简单: int apples = 5; int pears = apples; 不仅仅是int类型,其它七种原始数据类型(boolean,char,byte,short, ...
-
Java提高篇(三二)-----List总结
前面LZ已经充分介绍了有关于List接口的大部分知识,如ArrayList.LinkedList.Vector.Stack,通过这几个知识点可以对List接口有了比较深的了解了.只有通过归纳总结的知识 ...
-
Java提高篇(三一)-----Stack
在Java中Stack类表示后进先出(LIFO)的对象堆栈.栈是一种非常常见的数据结构,它采用典型的先进后出的操作方式完成的.每一个栈都包含一个栈顶,每次出栈是将栈顶的数据取出,如下: Stack通过 ...
-
java提高篇(三十)-----Iterator
迭代对于我们搞Java的来说绝对不陌生.我们常常使用JDK提供的迭代接口进行Java集合的迭代. Iterator iterator = list.iterator(); while(iterator ...
-
java提高篇(二九)-----Vector
在java提高篇(二一)-–ArrayList.java提高篇(二二)-LinkedList,详细讲解了ArrayList.linkedList的原理和实现过程,对于List接口这里还介绍一个它的实现 ...
-
Java提高篇(二八)------TreeSet
与HashSet是基于HashMap实现一样,TreeSet同样是基于TreeMap实现的.在<Java提高篇(二七)-----TreeMap>中LZ详细讲解了TreeMap实现机制,如果 ...
-
Java提高篇(二七)-----TreeMap
TreeMap的实现是红黑树算法的实现,所以要了解TreeMap就必须对红黑树有一定的了解,其实这篇博文的名字叫做:根据红黑树的算法来分析TreeMap的实现,但是为了与Java提高篇系列博文保持一致 ...
随机推荐
-
电商总结(五)移动M站建设
最近在一直在搞M站,也就是移动web站点.由于是第一次,也遇到了很多问题,所以把最近了解到的东西总结总结.聊一聊什么是移动M站,它有啥作用和优势. 也有人会问,M站和APP有什么不同? 1. APP ...
-
JS-sort排序
var arr = [ 'c', 'd', 'a', 'e' ];// arr.sort();// alert( arr );var arr2 = [ 4,3,5,5,76,2,0,8 ];// ar ...
-
JavaScript作用域原理(一)——作用域链
一.作用域的描述 JavaScript权威指南中对作用域有一句很精辟的描述:“JavaScript中的函数运行在它们被定义的作用域里,而不是它们被执行的作用域里.” 在JavaScript中,作用域的 ...
-
hdu 4248 A Famous Stone Collector
首先发现一个很头痛的问题,下面是2个求排列组合的代码 memset(C,,sizeof(C)); ;i<;i++) { C[i][]=; ;j<=;j++) C[i][j]=(C[i-][ ...
-
跟我一起学习ASP.NET 4.5 MVC4.0(三)(转)
今天我们继续ASP.NET 4.5 MVC 4.0,前两天熟悉了MVC4.0在VS11和win8下的更新,以及MVC中的基础语法和几个关键字的使用.了解了这些就可以对MVC进一步认识,相信很多人都对M ...
-
OracleHelper(for produce)
OracleHelper中,有一个用存储过程实现的Insert方法. 然后我把执行存储过程的方法 封装成了可以执行任何存储过程,参数是 存储过程名称 以及存错过程中的传入.传出参数 using Ora ...
-
SVN使用小记
SVN(Subversion)是优秀的版本控制工具,之前在eclipse里面项目管理的时候,File-->Import-->SVN-->从SVN检出项目-->创建新的资源库位置 ...
-
thinkphp3.2.3的使用心得(零)
从模板传参到控制器 模板中代码: <volist name="list" id="vo"> <a href="__CONTROLLE ...
-
sublime 部分插件
https://www.cnblogs.com/qingkong/p/5039527.html
-
K3 WISE 开发插件《SQL语句WHERE查询-范围查询/模糊查询》
0.存储过程开头变量定义 @FBeginDate varchar(10), --单据起始日期 @FEndDate varchar(10), --单据截止日期. @FItemID varchar(50) ...