【JAVA】七 JAVA Dictionary 一 Hashtable

JDK API

java.util
Class Dictionary

Direct Known Subclasses:

Hashtable

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Dictionary

abstract class Dictionary 定义 ,如果看过我关于Map的介绍,那么你一定不陌生,此处的方法在java.util.Map中已经见到过.

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);    abstract public V put(K key, V value);    abstract public V remove(Object key);}

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Hashtable 属性

public class Hashtable<K,V>    extends Dictionary<K,V>    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {    /**     * 大家注意 这里的 Entry class implements java.util.Map.Entry      */    private transient Entry[] table;    /**     * 哈希表中的条目的总数.     * 还记的 HashMap吗 , 那里记录总数是用的 size 属性 .      */    private transient int count;    /**     * 要调整大小的极限值（容量*默认计算阀值参数因子）      * (capacity * loadFactor).)     */    private int threshold;    /**     * 阀值参数因子     */    private float loadFactor;    /**     * 这个Hashtable结构修改的次数     * 结构修改是那些改变的映射     * Hashtable或修改其内部结构(例如重复)。     * 这个字段是用来使迭代器的集合视图 Hashtable很快失败。     * (见ConcurrentModificationException)。     */    private transient int modCount = 0;}

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Hashtable 构造方法

    /**     *  指定Hashtable 的初始大小 , 阀值参数因子     */    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)(initialCapacity * loadFactor);    }    /**     * 指定Hashtable 的初始大小     */    public Hashtable(int initialCapacity) {    this(initialCapacity, 0.75f);    }    /**     * 默认初始大小11          * 阀值参数因子 (0.75).     */    public Hashtable() {    this(11, 0.75f);    }    /**     * 接收 java.util.Map 子集 ,      * 如果参数长度大于 11 ,那么新 Hashtable 长度是参数长度的 2 倍 .     * 阀值参数因子 (0.75).     */    public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {    this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);    putAll(t);    }

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Hashtable 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;        int hash = hash(key); // 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)) {                V old = e.value;                e.value = value;                return old;            }        }        modCount++;        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;    }

不允许 null key

关于Key不能是null的原因在Hashtable的hash方法中,直接调用了k.hashCode();那么如果k=null就会抛出NullPointerException.

不允许 null value

null value 是在put方法中通过代码判断.抛出NullPointerException.

int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length

为什么要 hash & 0x7FFFFFFF ?

答案是为了保证被模数是正整数,考虑到% tab.length模运算的符号取决于被模数 , int长度为32为,用hash & 0x7FFFFFFF(int最大值)那么得出的结果肯定是一个正整数 .

为什么这里是用的取模运算符,不是向HashMap一样做的优化位运算呢?

这里有hashmap的一篇文章可以参考
http://blog.csdn.net/maguochao_mark/article/details/51496513

答案是不行的.
还记得hashmap中长度的限制吗?
MUST be a power of two <= 1<<30 ; 长度必须是2的幂 , 且 size < 1<<30(1073741824).

我们来看看1左移动31为值是多少?1<<31 = 2147483648,但是hashmap是用int作为长度size的类型,hashmap根本放不下这么大的数值,所以hashmap将最大size限制在size <= 1<<30(1073741824) .

为什么是2的幂 , 这是hashmap做的优化操作,为了在计算hash时不用基本运算符进行取模操作.

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Hashtable hash方法

put方法会调用hash方法计算Key的hashCode(),当key为null的时候就会抛出 NullPointerException

    private int hash(Object k) {        // hashSeed will be zero if alternative hashing is disabled.        return hashSeed ^ k.hashCode();    }

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Hashtable 扩大容量

在put方法中判断 count 大于等于 threshold 就会给Hashtable扩大容量,扩大容量和HashMap一样是非常消耗性能的操作,因为要重新计算hash值,元素越多越消耗性能.

Hashtable 初始情况下,容量11 , 阀值计算因子 0.75 ,阀值 8 .那么当Hashtalbe到达阀值时就会调用 rehash方法, (oldCapacity << 1) + 1 向左移动一位,相当于乘 2 ,+1 保证长度是一个奇数 .

为什么 length * 2 + 1 / hashtable保证长度是一个奇数

先来说hashtable的设计思想,hashtable默认长度是一个奇数(当然,你也可以通过构造方法去指定),默认长度11 , 当发生第一次扩大容量 11 * 2 + 1 = 23,长度 23 , 如果指定初始长度为 16 , 16 * 2 + 1 = 33 ,其实hashtable 一直在保证长度是一个奇数 . 任意正整数在 * 2 后都会成为一个偶数, 那么 +1 会是偶数成为一个奇数 . 奇数有什么效果呢?在做hash是的散列度会更大,hashtable在存储数据更加的分散.

    protected void rehash() {        int oldCapacity = table.length;        Entry<K,V>[] 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<K,V>[] newMap = new Entry[newCapacity];        modCount++;        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);        boolean rehash = initHashSeedAsNeeded(newCapacity);        table = newMap;        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;            }        }    }

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Hashtable 线程安全

来简单的看几个方法

public synchronized V put(K key, V value) ...public synchronized V get(Object key) ...public synchronized V remove(Object key) ...public synchronized int size() ......

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key value 容器 Entry实现Map.Entry

内部静态类Entry与HashMap.Entry一样都是实现了Map.Entry接口

private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {...

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Hashtable添加值 hashCode 相同 / fail-fast机制

请参考我的另一篇文章HashMap添加值 hashCode 相同,实现原理相同 .

http://blog.csdn.net/maguochao_mark/article/details/51496513