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  • Hashtable源码剖析

    Hashtable简介

        Hashtable同样是基于哈希表实现的,同样每个元素是一个key-value对,其内部也是通过单链表解决冲突问题,容量不足(超过了阀值)时,同样会自动增长。

        Hashtable也是JDK1.0引入的类,是线程安全的,能用于多线程环境中。

        Hashtable同样实现了Serializable接口,它支持序列化,实现了Cloneable接口,能被克隆。

    HashTable源码剖析

        Hashtable的源码的很多实现都与HashMap差不多,源码如下(加入了比较详细的注释):

      1 package java.util;    
      2 import java.io.*;    
      3    
      4 public class Hashtable<K,V>    
      5     extends Dictionary<K,V>    
      6     implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {    
      7    
      8     // 保存key-value的数组。    
      9     // Hashtable同样采用单链表解决冲突,每一个Entry本质上是一个单向链表    
     10     private transient Entry[] table;    
     11    
     12     // Hashtable中键值对的数量    
     13     private transient int count;    
     14    
     15     // 阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量(threshold = 容量*加载因子)    
     16     private int threshold;    
     17    
     18     // 加载因子    
     19     private float loadFactor;    
     20    
     21     // Hashtable被改变的次数,用于fail-fast机制的实现    
     22     private transient int modCount = 0;    
     23    
     24     // 序列版本号    
     25     private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L;    
     26    
     27     // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数    
     28     public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {    
     29         if (initialCapacity < 0)    
     30             throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+    
     31                                                initialCapacity);    
     32         if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))    
     33             throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);    
     34    
     35         if (initialCapacity==0)    
     36             initialCapacity = 1;    
     37         this.loadFactor = loadFactor;    
     38         table = new Entry[initialCapacity];    
     39         threshold = (int)(initialCapacity * loadFactor);    
     40     }    
     41    
     42     // 指定“容量大小”的构造函数    
     43     public Hashtable(int initialCapacity) {    
     44         this(initialCapacity, 0.75f);    
     45     }    
     46    
     47     // 默认构造函数。    
     48     public Hashtable() {    
     49         // 默认构造函数,指定的容量大小是11;加载因子是0.75    
     50         this(11, 0.75f);    
     51     }    
     52    
     53     // 包含“子Map”的构造函数    
     54     public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {    
     55         this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);    
     56         // 将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中    
     57         putAll(t);    
     58     }    
     59    
     60     public synchronized int size() {    
     61         return count;    
     62     }    
     63    
     64     public synchronized boolean isEmpty() {    
     65         return count == 0;    
     66     }    
     67    
     68     // 返回“所有key”的枚举对象    
     69     public synchronized Enumeration<K> keys() {    
     70         return this.<K>getEnumeration(KEYS);    
     71     }    
     72    
     73     // 返回“所有value”的枚举对象    
     74     public synchronized Enumeration<V> elements() {    
     75         return this.<V>getEnumeration(VALUES);    
     76     }    
     77    
     78     // 判断Hashtable是否包含“值(value)”    
     79     public synchronized boolean contains(Object value) {    
     80         //注意,Hashtable中的value不能是null,    
     81         // 若是null的话,抛出异常!    
     82         if (value == null) {    
     83             throw new NullPointerException();    
     84         }    
     85    
     86         // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)    
     87         // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value    
     88         Entry tab[] = table;    
     89         for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {    
     90             for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {    
     91                 if (e.value.equals(value)) {    
     92                     return true;    
     93                 }    
     94             }    
     95         }    
     96         return false;    
     97     }    
     98    
     99     public boolean containsValue(Object value) {    
    100         return contains(value);    
    101     }    
    102    
    103     // 判断Hashtable是否包含key    
    104     public synchronized boolean containsKey(Object key) {    
    105         Entry tab[] = table;    
    106         //计算hash值,直接用key的hashCode代替  
    107         int hash = key.hashCode();      
    108         // 计算在数组中的索引值   
    109         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    110         // 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素    
    111         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
    112             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
    113                 return true;    
    114             }    
    115         }    
    116         return false;    
    117     }    
    118    
    119     // 返回key对应的value,没有的话返回null    
    120     public synchronized V get(Object key) {    
    121         Entry tab[] = table;    
    122         int hash = key.hashCode();    
    123         // 计算索引值,    
    124         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    125         // 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素    
    126         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
    127             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
    128                 return e.value;    
    129             }    
    130         }    
    131         return null;    
    132     }    
    133    
    134     // 调整Hashtable的长度,将长度变成原来的2倍+1   
    135     protected void rehash() {    
    136         int oldCapacity = table.length;    
    137         Entry[] oldMap = table;    
    138    
    139         //创建新容量大小的Entry数组  
    140         int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;    
    141         Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];    
    142    
    143         modCount++;    
    144         threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);    
    145         table = newMap;    
    146           
    147         //将“旧的Hashtable”中的元素复制到“新的Hashtable”中  
    148         for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {    
    149             for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {    
    150                 Entry<K,V> e = old;    
    151                 old = old.next;    
    152                 //重新计算index  
    153                 int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;    
    154                 e.next = newMap[index];    
    155                 newMap[index] = e;    
    156             }    
    157         }    
    158     }    
    159    
    160     // 将“key-value”添加到Hashtable中    
    161     public synchronized V put(K key, V value) {    
    162         // Hashtable中不能插入value为null的元素!!!    
    163         if (value == null) {    
    164             throw new NullPointerException();    
    165         }    
    166    
    167         // 若“Hashtable中已存在键为key的键值对”,    
    168         // 则用“新的value”替换“旧的value”    
    169         Entry tab[] = table;    
    170         int hash = key.hashCode();    
    171         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    172         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
    173             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
    174                 V old = e.value;    
    175                 e.value = value;    
    176                 return old;    
    177                 }    
    178         }    
    179    
    180         // 若“Hashtable中不存在键为key的键值对”,  
    181         // 将“修改统计数”+1    
    182         modCount++;    
    183         //  若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)    
    184         //  则调整Hashtable的大小    
    185         if (count >= threshold) {  
    186             rehash();    
    187    
    188             tab = table;    
    189             index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    190         }    
    191    
    192         //将新的key-value对插入到tab[index]处(即链表的头结点)  
    193         Entry<K,V> e = tab[index];           
    194         tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
    195         count++;    
    196         return null;    
    197     }    
    198    
    199     // 删除Hashtable中键为key的元素    
    200     public synchronized V remove(Object key) {    
    201         Entry tab[] = table;    
    202         int hash = key.hashCode();    
    203         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    204           
    205         //从table[index]链表中找出要删除的节点,并删除该节点。  
    206         //因为是单链表,因此要保留带删节点的前一个节点,才能有效地删除节点  
    207         for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) {    
    208             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
    209                 modCount++;    
    210                 if (prev != null) {    
    211                     prev.next = e.next;    
    212                 } else {    
    213                     tab[index] = e.next;    
    214                 }    
    215                 count--;    
    216                 V oldValue = e.value;    
    217                 e.value = null;    
    218                 return oldValue;    
    219             }    
    220         }    
    221         return null;    
    222     }    
    223    
    224     // 将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中    
    225     public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {    
    226         for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : t.entrySet())    
    227             put(e.getKey(), e.getValue());    
    228     }    
    229    
    230     // 清空Hashtable    
    231     // 将Hashtable的table数组的值全部设为null    
    232     public synchronized void clear() {    
    233         Entry tab[] = table;    
    234         modCount++;    
    235         for (int index = tab.length; --index >= 0; )    
    236             tab[index] = null;    
    237         count = 0;    
    238     }    
    239    
    240     // 克隆一个Hashtable,并以Object的形式返回。    
    241     public synchronized Object clone() {    
    242         try {    
    243             Hashtable<K,V> t = (Hashtable<K,V>) super.clone();    
    244             t.table = new Entry[table.length];    
    245             for (int i = table.length ; i-- > 0 ; ) {    
    246                 t.table[i] = (table[i] != null)    
    247                 ? (Entry<K,V>) table[i].clone() : null;    
    248             }    
    249             t.keySet = null;    
    250             t.entrySet = null;    
    251             t.values = null;    
    252             t.modCount = 0;    
    253             return t;    
    254         } catch (CloneNotSupportedException e) {     
    255             throw new InternalError();    
    256         }    
    257     }    
    258    
    259     public synchronized String toString() {    
    260         int max = size() - 1;    
    261         if (max == -1)    
    262             return "{}";    
    263    
    264         StringBuilder sb = new StringBuilder();    
    265         Iterator<Map.Entry<K,V>> it = entrySet().iterator();    
    266    
    267         sb.append('{');    
    268         for (int i = 0; ; i++) {    
    269             Map.Entry<K,V> e = it.next();    
    270             K key = e.getKey();    
    271             V value = e.getValue();    
    272             sb.append(key   == this ? "(this Map)" : key.toString());    
    273             sb.append('=');    
    274             sb.append(value == this ? "(this Map)" : value.toString());    
    275    
    276             if (i == max)    
    277                 return sb.append('}').toString();    
    278             sb.append(", ");    
    279         }    
    280     }    
    281    
    282     // 获取Hashtable的枚举类对象    
    283     // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象;    
    284     // 否则,返回正常的Enumerator的对象。   
    285     private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) {    
    286     if (count == 0) {    
    287         return (Enumeration<T>)emptyEnumerator;    
    288     } else {    
    289         return new Enumerator<T>(type, false);    
    290     }    
    291     }    
    292    
    293     // 获取Hashtable的迭代器    
    294     // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象;    
    295     // 否则,返回正常的Enumerator的对象。(Enumerator实现了迭代器和枚举两个接口)    
    296     private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {    
    297         if (count == 0) {    
    298             return (Iterator<T>) emptyIterator;    
    299         } else {    
    300             return new Enumerator<T>(type, true);    
    301         }    
    302     }    
    303    
    304     // Hashtable的“key的集合”。它是一个Set,没有重复元素    
    305     private transient volatile Set<K> keySet = null;    
    306     // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set,没有重复元素    
    307     private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;    
    308     // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Collection,可以有重复元素    
    309     private transient volatile Collection<V> values = null;    
    310    
    311     // 返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象    
    312     // synchronizedSet封装的目的是对KeySet的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步    
    313     public Set<K> keySet() {    
    314         if (keySet == null)    
    315             keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);    
    316         return keySet;    
    317     }    
    318    
    319     // Hashtable的Key的Set集合。    
    320     // KeySet继承于AbstractSet,所以,KeySet中的元素没有重复的。    
    321     private class KeySet extends AbstractSet<K> {    
    322         public Iterator<K> iterator() {    
    323             return getIterator(KEYS);    
    324         }    
    325         public int size() {    
    326             return count;    
    327         }    
    328         public boolean contains(Object o) {    
    329             return containsKey(o);    
    330         }    
    331         public boolean remove(Object o) {    
    332             return Hashtable.this.remove(o) != null;    
    333         }    
    334         public void clear() {    
    335             Hashtable.this.clear();    
    336         }    
    337     }    
    338    
    339     // 返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象    
    340     // synchronizedSet封装的目的是对EntrySet的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步    
    341     public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {    
    342         if (entrySet==null)    
    343             entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);    
    344         return entrySet;    
    345     }    
    346    
    347     // Hashtable的Entry的Set集合。    
    348     // EntrySet继承于AbstractSet,所以,EntrySet中的元素没有重复的。    
    349     private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {    
    350         public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {    
    351             return getIterator(ENTRIES);    
    352         }    
    353    
    354         public boolean add(Map.Entry<K,V> o) {    
    355             return super.add(o);    
    356         }    
    357    
    358         // 查找EntrySet中是否包含Object(0)    
    359         // 首先,在table中找到o对应的Entry链表    
    360         // 然后,查找Entry链表中是否存在Object    
    361         public boolean contains(Object o) {    
    362             if (!(o instanceof Map.Entry))    
    363                 return false;    
    364             Map.Entry entry = (Map.Entry)o;    
    365             Object key = entry.getKey();    
    366             Entry[] tab = table;    
    367             int hash = key.hashCode();    
    368             int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    369    
    370             for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next)    
    371                 if (e.hash==hash && e.equals(entry))    
    372                     return true;    
    373             return false;    
    374         }    
    375    
    376         // 删除元素Object(0)    
    377         // 首先,在table中找到o对应的Entry链表  
    378         // 然后,删除链表中的元素Object    
    379         public boolean remove(Object o) {    
    380             if (!(o instanceof Map.Entry))    
    381                 return false;    
    382             Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;    
    383             K key = entry.getKey();    
    384             Entry[] tab = table;    
    385             int hash = key.hashCode();    
    386             int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    387    
    388             for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;    
    389                  prev = e, e = e.next) {    
    390                 if (e.hash==hash && e.equals(entry)) {    
    391                     modCount++;    
    392                     if (prev != null)    
    393                         prev.next = e.next;    
    394                     else   
    395                         tab[index] = e.next;    
    396    
    397                     count--;    
    398                     e.value = null;    
    399                     return true;    
    400                 }    
    401             }    
    402             return false;    
    403         }    
    404    
    405         public int size() {    
    406             return count;    
    407         }    
    408    
    409         public void clear() {    
    410             Hashtable.this.clear();    
    411         }    
    412     }    
    413    
    414     // 返回一个被synchronizedCollection封装后的ValueCollection对象    
    415     // synchronizedCollection封装的目的是对ValueCollection的所有方法都添加synchronized,实现多线程同步    
    416     public Collection<V> values() {    
    417     if (values==null)    
    418         values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(),    
    419                                                         this);    
    420         return values;    
    421     }    
    422    
    423     // Hashtable的value的Collection集合。    
    424     // ValueCollection继承于AbstractCollection,所以,ValueCollection中的元素可以重复的。    
    425     private class ValueCollection extends AbstractCollection<V> {    
    426         public Iterator<V> iterator() {    
    427         return getIterator(VALUES);    
    428         }    
    429         public int size() {    
    430             return count;    
    431         }    
    432         public boolean contains(Object o) {    
    433             return containsValue(o);    
    434         }    
    435         public void clear() {    
    436             Hashtable.this.clear();    
    437         }    
    438     }    
    439    
    440     // 重新equals()函数    
    441     // 若两个Hashtable的所有key-value键值对都相等,则判断它们两个相等    
    442     public synchronized boolean equals(Object o) {    
    443         if (o == this)    
    444             return true;    
    445    
    446         if (!(o instanceof Map))    
    447             return false;    
    448         Map<K,V> t = (Map<K,V>) o;    
    449         if (t.size() != size())    
    450             return false;    
    451    
    452         try {    
    453             // 通过迭代器依次取出当前Hashtable的key-value键值对    
    454             // 并判断该键值对,存在于Hashtable中。    
    455             // 若不存在,则立即返回false;否则,遍历完“当前Hashtable”并返回true。    
    456             Iterator<Map.Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();    
    457             while (i.hasNext()) {    
    458                 Map.Entry<K,V> e = i.next();    
    459                 K key = e.getKey();    
    460                 V value = e.getValue();    
    461                 if (value == null) {    
    462                     if (!(t.get(key)==null && t.containsKey(key)))    
    463                         return false;    
    464                 } else {    
    465                     if (!value.equals(t.get(key)))    
    466                         return false;    
    467                 }    
    468             }    
    469         } catch (ClassCastException unused)   {    
    470             return false;    
    471         } catch (NullPointerException unused) {    
    472             return false;    
    473         }    
    474    
    475         return true;    
    476     }    
    477    
    478     // 计算Entry的hashCode    
    479     // 若 Hashtable的实际大小为0 或者 加载因子<0,则返回0。    
    480     // 否则,返回“Hashtable中的每个Entry的key和value的异或值 的总和”。    
    481     public synchronized int hashCode() {    
    482         int h = 0;    
    483         if (count == 0 || loadFactor < 0)    
    484             return h;  // Returns zero    
    485    
    486         loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation in progress    
    487         Entry[] tab = table;    
    488         for (int i = 0; i < tab.length; i++)    
    489             for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next)    
    490                 h += e.key.hashCode() ^ e.value.hashCode();    
    491         loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation complete    
    492    
    493         return h;    
    494     }    
    495    
    496     // java.io.Serializable的写入函数    
    497     // 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中    
    498     private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)    
    499         throws IOException    
    500     {    
    501         // Write out the length, threshold, loadfactor    
    502         s.defaultWriteObject();    
    503    
    504         // Write out length, count of elements and then the key/value objects    
    505         s.writeInt(table.length);    
    506         s.writeInt(count);    
    507         for (int index = table.length-1; index >= 0; index--) {    
    508             Entry entry = table[index];    
    509    
    510             while (entry != null) {    
    511             s.writeObject(entry.key);    
    512             s.writeObject(entry.value);    
    513             entry = entry.next;    
    514             }    
    515         }    
    516     }    
    517    
    518     // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出    
    519     // 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出    
    520     private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)    
    521          throws IOException, ClassNotFoundException    
    522     {    
    523         // Read in the length, threshold, and loadfactor    
    524         s.defaultReadObject();    
    525    
    526         // Read the original length of the array and number of elements    
    527         int origlength = s.readInt();    
    528         int elements = s.readInt();    
    529    
    530         // Compute new size with a bit of room 5% to grow but    
    531         // no larger than the original size.  Make the length    
    532         // odd if it's large enough, this helps distribute the entries.    
    533         // Guard against the length ending up zero, that's not valid.    
    534         int length = (int)(elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;    
    535         if (length > elements && (length & 1) == 0)    
    536             length--;    
    537         if (origlength > 0 && length > origlength)    
    538             length = origlength;    
    539    
    540         Entry[] table = new Entry[length];    
    541         count = 0;    
    542    
    543         // Read the number of elements and then all the key/value objects    
    544         for (; elements > 0; elements--) {    
    545             K key = (K)s.readObject();    
    546             V value = (V)s.readObject();    
    547                 // synch could be eliminated for performance    
    548                 reconstitutionPut(table, key, value);    
    549         }    
    550         this.table = table;    
    551     }    
    552    
    553     private void reconstitutionPut(Entry[] tab, K key, V value)    
    554         throws StreamCorruptedException    
    555     {    
    556         if (value == null) {    
    557             throw new java.io.StreamCorruptedException();    
    558         }    
    559         // Makes sure the key is not already in the hashtable.    
    560         // This should not happen in deserialized version.    
    561         int hash = key.hashCode();    
    562         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    563         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
    564             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
    565                 throw new java.io.StreamCorruptedException();    
    566             }    
    567         }    
    568         // Creates the new entry.    
    569         Entry<K,V> e = tab[index];    
    570         tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
    571         count++;    
    572     }    
    573    
    574     // Hashtable的Entry节点,它本质上是一个单向链表。    
    575     // 也因此,我们才能推断出Hashtable是由拉链法实现的散列表    
    576     private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {    
    577         // 哈希值    
    578         int hash;    
    579         K key;    
    580         V value;    
    581         // 指向的下一个Entry,即链表的下一个节点    
    582         Entry<K,V> next;    
    583    
    584         // 构造函数    
    585         protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {    
    586             this.hash = hash;    
    587             this.key = key;    
    588             this.value = value;    
    589             this.next = next;    
    590         }    
    591    
    592         protected Object clone() {    
    593             return new Entry<K,V>(hash, key, value,    
    594                   (next==null ? null : (Entry<K,V>) next.clone()));    
    595         }    
    596    
    597         public K getKey() {    
    598             return key;    
    599         }    
    600    
    601         public V getValue() {    
    602             return value;    
    603         }    
    604    
    605         // 设置value。若value是null,则抛出异常。    
    606         public V setValue(V value) {    
    607             if (value == null)    
    608                 throw new NullPointerException();    
    609    
    610             V oldValue = this.value;    
    611             this.value = value;    
    612             return oldValue;    
    613         }    
    614    
    615         // 覆盖equals()方法,判断两个Entry是否相等。    
    616         // 若两个Entry的key和value都相等,则认为它们相等。    
    617         public boolean equals(Object o) {    
    618             if (!(o instanceof Map.Entry))    
    619                 return false;    
    620             Map.Entry e = (Map.Entry)o;    
    621    
    622             return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&    
    623                (value==null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));    
    624         }    
    625    
    626         public int hashCode() {    
    627             return hash ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());    
    628         }    
    629    
    630         public String toString() {    
    631             return key.toString()+"="+value.toString();    
    632         }    
    633     }    
    634    
    635     private static final int KEYS = 0;    
    636     private static final int VALUES = 1;    
    637     private static final int ENTRIES = 2;    
    638    
    639     // Enumerator的作用是提供了“通过elements()遍历Hashtable的接口” 和 “通过entrySet()遍历Hashtable的接口”。    
    640     private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {    
    641         // 指向Hashtable的table    
    642         Entry[] table = Hashtable.this.table;    
    643         // Hashtable的总的大小    
    644         int index = table.length;    
    645         Entry<K,V> entry = null;    
    646         Entry<K,V> lastReturned = null;    
    647         int type;    
    648    
    649         // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志    
    650         // iterator为true,表示它是迭代器;否则,是枚举类。    
    651         boolean iterator;    
    652    
    653         // 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到,用来实现fail-fast机制。    
    654         protected int expectedModCount = modCount;    
    655    
    656         Enumerator(int type, boolean iterator) {    
    657             this.type = type;    
    658             this.iterator = iterator;    
    659         }    
    660    
    661         // 从遍历table的数组的末尾向前查找,直到找到不为null的Entry。    
    662         public boolean hasMoreElements() {    
    663             Entry<K,V> e = entry;    
    664             int i = index;    
    665             Entry[] t = table;    
    666             /* Use locals for faster loop iteration */   
    667             while (e == null && i > 0) {    
    668                 e = t[--i];    
    669             }    
    670             entry = e;    
    671             index = i;    
    672             return e != null;    
    673         }    
    674    
    675         // 获取下一个元素    
    676         // 注意:从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”    
    677         // 首先,从后向前的遍历table数组。table数组的每个节点都是一个单向链表(Entry)。    
    678         // 然后,依次向后遍历单向链表Entry。    
    679         public T nextElement() {    
    680             Entry<K,V> et = entry;    
    681             int i = index;    
    682             Entry[] t = table;    
    683             /* Use locals for faster loop iteration */   
    684             while (et == null && i > 0) {    
    685                 et = t[--i];    
    686             }    
    687             entry = et;    
    688             index = i;    
    689             if (et != null) {    
    690                 Entry<K,V> e = lastReturned = entry;    
    691                 entry = e.next;    
    692                 return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);    
    693             }    
    694             throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");    
    695         }    
    696    
    697         // 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素    
    698         // 实际上,它是调用的hasMoreElements()    
    699         public boolean hasNext() {    
    700             return hasMoreElements();    
    701         }    
    702    
    703         // 迭代器获取下一个元素    
    704         // 实际上,它是调用的nextElement()    
    705         public T next() {    
    706             if (modCount != expectedModCount)    
    707                 throw new ConcurrentModificationException();    
    708             return nextElement();    
    709         }    
    710    
    711         // 迭代器的remove()接口。    
    712         // 首先,它在table数组中找出要删除元素所在的Entry,    
    713         // 然后,删除单向链表Entry中的元素。    
    714         public void remove() {    
    715             if (!iterator)    
    716                 throw new UnsupportedOperationException();    
    717             if (lastReturned == null)    
    718                 throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");    
    719             if (modCount != expectedModCount)    
    720                 throw new ConcurrentModificationException();    
    721    
    722             synchronized(Hashtable.this) {    
    723                 Entry[] tab = Hashtable.this.table;    
    724                 int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    725    
    726                 for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;    
    727                      prev = e, e = e.next) {    
    728                     if (e == lastReturned) {    
    729                         modCount++;    
    730                         expectedModCount++;    
    731                         if (prev == null)    
    732                             tab[index] = e.next;    
    733                         else   
    734                             prev.next = e.next;    
    735                         count--;    
    736                         lastReturned = null;    
    737                         return;    
    738                     }    
    739                 }    
    740                 throw new ConcurrentModificationException();    
    741             }    
    742         }    
    743     }    
    744    
    745    
    746     private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();    
    747     private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();    
    748    
    749     // 空枚举类    
    750     // 当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过Enumeration遍历Hashtable时,返回的是“空枚举类”的对象。    
    751     private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> {    
    752    
    753         EmptyEnumerator() {    
    754         }    
    755    
    756         // 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false    
    757         public boolean hasMoreElements() {    
    758             return false;    
    759         }    
    760    
    761         // 空枚举类的nextElement() 抛出异常    
    762         public Object nextElement() {    
    763             throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");    
    764         }    
    765     }    
    766    
    767    
    768     // 空迭代器    
    769     // 当Hashtable的实际大小为0;此时,又要通过迭代器遍历Hashtable时,返回的是“空迭代器”的对象。    
    770     private static class EmptyIterator implements Iterator<Object> {    
    771    
    772         EmptyIterator() {    
    773         }    
    774    
    775         public boolean hasNext() {    
    776             return false;    
    777         }    
    778    
    779         public Object next() {    
    780             throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");    
    781         }    
    782    
    783         public void remove() {    
    784             throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");    
    785         }    
    786    
    787     }    
    788 }   
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    几点总结

        针对Hashtable,我们同样给出几点比较重要的总结,但要结合与HashMap的比较来总结。

        1、二者的存储结构和解决冲突的方法都是相同的。

        2、HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11,而HashMap为16,Hashtable不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂,而HashMap则要求一定为2的整数次幂。

        3、Hashtable中key和value都不允许为null,而HashMap中key和value都允许为null(key只能有一个为null,而value则可以有多个为null)。但是如果在Hashtable中有类似put(null,null)的操作,编译同样可以通过,因为key和value都是Object类型,但运行时会抛出NullPointerException异常,这是JDK的规范规定的。我们来看下ContainsKey方法和ContainsValue的源码:

     1 // 判断Hashtable是否包含“值(value)”    
     2  public synchronized boolean contains(Object value) {    
     3      //注意,Hashtable中的value不能是null,    
     4      // 若是null的话,抛出异常!    
     5      if (value == null) {    
     6          throw new NullPointerException();    
     7      }    
     8   
     9      // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)    
    10      // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value    
    11      Entry tab[] = table;    
    12      for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {    
    13          for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {    
    14              if (e.value.equals(value)) {    
    15                  return true;    
    16              }    
    17          }    
    18      }    
    19      return false;    
    20  }    
    21   
    22  public boolean containsValue(Object value) {    
    23      return contains(value);    
    24  }    
    25   
    26  // 判断Hashtable是否包含key    
    27  public synchronized boolean containsKey(Object key) {    
    28      Entry tab[] = table;    
    29 /计算hash值,直接用key的hashCode代替  
    30      int hash = key.hashCode();      
    31      // 计算在数组中的索引值   
    32      int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
    33      // 找到“key对应的Entry(链表)”,然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素    
    34      for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
    35          if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
    36              return true;    
    37          }    
    38      }    
    39      return false;    
    40  }    

        很明显,如果value为null,会直接抛出NullPointerException异常,但源码中并没有对key是否为null判断,有点小不解!不过NullPointerException属于RuntimeException异常,是可以由JVM自动抛出的,也许对key的值在JVM中有所限制吧。

        4、Hashtable扩容时,将容量变为原来的2倍加1,而HashMap扩容时,将容量变为原来的2倍。
        5、Hashtable计算hash值,直接用key的hashCode(),而HashMap重新计算了key的hash值,Hashtable在求hash值对应的位置索引时,用取模运算,而HashMap在求位置索引时,则用与运算,且这里一般先用hash&0x7FFFFFFF后,再对length取模,&0x7FFFFFFF的目的是为了将负的hash值转化为正值,因为hash值有可能为负数,而&0x7FFFFFFF后,只有符号外改变,而后面的位都不变。

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