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Java 集合系列11之 Hashtable详细介绍(源码解析)和使用示例
概要
前一章，我们学习了HashMap。这一章，我们对Hashtable进行学习。
我们先对Hashtable有个整体认识，然后再学习它的源码，最后再通过实例来学会使用Hashtable。
第1部分 Hashtable介绍
第2部分 Hashtable数据结构
第3部分 Hashtable源码解析(基于JDK1.6.0_45)
第4部分 Hashtable遍历方式
第5部分 Hashtable示例
转载请注明出处：http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3310887.html
第1部分 Hashtable介绍
Hashtable 简介
和HashMap一样，Hashtable 也是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。
Hashtable 继承于Dictionary，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
Hashtable 的函数都是同步的，这意味着它是线程安全的。它的key、value都不可以为null。此外，Hashtable中的映射不是有序的。
Hashtable 的实例有两个参数影响其性能：初始容量 和 加载因子。容量 是哈希表中桶 的数量，初始容量 就是哈希表创建时的容量。注意，哈希表的状态为 open：在发生“哈希冲突”的情况下，单个桶会存储多个条目，这些条目必须按顺序搜索。加载因子 是对哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一个尺度。初始容量和加载因子这两个参数只是对该实现的提示。关于何时以及是否调用 rehash 方法的具体细节则依赖于该实现。
通常，默认加载因子是 0.75, 这是在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查找某个条目的时间（在大多数 Hashtable 操作中，包括 get 和 put 操作，都反映了这一点）。
Hashtable的构造函数
// 默认构造函数。public Hashtable() // 指定“容量大小”的构造函数public Hashtable(int initialCapacity) // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) // 包含“子Map”的构造函数public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t)
Hashtable的API
synchronized void clear()synchronized Object clone() boolean contains(Object value)synchronized boolean containsKey(Object key)synchronized boolean containsValue(Object value)synchronized Enumeration<V> elements()synchronized Set<Entry<K, V>> entrySet()synchronized boolean equals(Object object)synchronized V get(Object key)synchronized int hashCode()synchronized boolean isEmpty()synchronized Set<K> keySet()synchronized Enumeration<K> keys()synchronized V put(K key, V value)synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)synchronized V remove(Object key)synchronized int size()synchronized String toString()synchronized Collection<V> values()
第2部分 Hashtable数据结构
Hashtable的继承关系
java.lang.Object ? java.util.Dictionary<K, V> ? java.util.Hashtable<K, V>public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable { }
Hashtable与Map关系如下图：
从图中可以看出：
(01) Hashtable继承于Dictionary类，实现了Map接口。Map是"key-value键值对"接口，Dictionary是声明了操作"键值对"函数接口的抽象类。
(02) Hashtable是通过"拉链法"实现的哈希表。它包括几个重要的成员变量：table, count, threshold, loadFactor, modCount。
table是一个Entry[]数组类型，而Entry实际上就是一个单向链表。哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。
count是Hashtable的大小，它是Hashtable保存的键值对的数量。
threshold是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就是加载因子。
modCount是用来实现fail-fast机制的
第3部分 Hashtable源码解析(基于JDK1.6.0_45)
为了更了解Hashtable的原理，下面对Hashtable源码代码作出分析。
在阅读源码时，建议参考后面的说明来建立对Hashtable的整体认识，这样更容易理解Hashtable。
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 // Hashtable保存key-value的数组。 9 // Hashtable是采用拉链法实现的，每一个Entry本质上是一个单向链表 10 private transient Entry[] table; 11 12 // Hashtable中元素的实际数量 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 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 // Hashtable中“键值对”的value不能是null， 81 // 若是null的话，抛出异常! 82 if (value =http://www.mamicode.com/= null) {"{}";267 268 StringBuilder sb = new StringBuilder();269 Iterator<Map.Entry<K,V>> it = entrySet().iterator();270 271 sb.append(‘{‘);272 for (int i = 0; ; i++) {273 Map.Entry<K,V> e = it.next();274 K key = e.getKey();275 V value = http://www.mamicode.com/e.getValue();"(this Map)" : key.toString());277 sb.append(‘=‘);278 sb.append(value =http://www.mamicode.com/= this ?"(this Map)" : value.toString());279 280 if (i == max)281 return sb.append(‘}‘).toString();282 sb.append(", ");283 }284 }285 286 // 获取Hashtable的枚举类对象287 // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象；288 // 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)289 private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) {290 if (count == 0) {291 return (Enumeration<T>)emptyEnumerator;292 } else {293 return new Enumerator<T>(type, false);294 }295 }296 297 // 获取Hashtable的迭代器298 // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象；299 // 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)300 private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {301 if (count == 0) {302 return (Iterator<T>) emptyIterator;303 } else {304 return new Enumerator<T>(type, true);305 }306 }307 308 // Hashtable的“key的集合”。它是一个Set，意味着没有重复元素309 private transient volatile Set<K> keySet = null;310 // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set，意味着没有重复元素311 private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;312 // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Collection，意味着可以有重复元素313 private transient volatile Collection<V> values = null;314 315 // 返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象316 // 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317 public Set<K> keySet() {318 if (keySet == null)319 keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);320 return keySet;321 }322 323 // Hashtable的Key的Set集合。324 // KeySet继承于AbstractSet，所以，KeySet中的元素没有重复的。325 private class KeySet extends AbstractSet<K> {326 public Iterator<K> iterator() {327 return getIterator(KEYS);328 }329 public int size() {330 return count;331 }332 public boolean contains(Object o) {333 return containsKey(o);334 }335 public boolean remove(Object o) {336 return Hashtable.this.remove(o) != null;337 }338 public void clear() {339 Hashtable.this.clear();340 }341 }342 343 // 返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象344 // 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345 public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {346 if (entrySet==null)347 entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);348 return entrySet;349 }350 351 // Hashtable的Entry的Set集合。352 // EntrySet继承于AbstractSet，所以，EntrySet中的元素没有重复的。353 private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {354 public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {355 return getIterator(ENTRIES);356 }357 358 public boolean add(Map.Entry<K,V> o) {359 return super.add(o);360 }361 362 // 查找EntrySet中是否包含Object(0)363 // 首先，在table中找到o对应的Entry(Entry是一个单向链表)364 // 然后，查找Entry链表中是否存在Object365 public boolean contains(Object o) {366 if (!(o instanceof Map.Entry))367 return false;368 Map.Entry entry = (Map.Entry)o;369 Object key = entry.getKey();370 Entry[] tab = table;371 int hash = key.hashCode();372 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;373 374 for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next)375 if (e.hash==hash && e.equals(entry))376 return true;377 return false;378 }379 380 // 删除元素Object(0)381 // 首先，在table中找到o对应的Entry(Entry是一个单向链表)382 // 然后，删除链表中的元素Object383 public boolean remove(Object o) {384 if (!(o instanceof Map.Entry))385 return false;386 Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;387 K key = entry.getKey();388 Entry[] tab = table;389 int hash = key.hashCode();390 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;391 392 for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;393 prev = e, e = e.next) {394 if (e.hash==hash && e.equals(entry)) {395 modCount++;396 if (prev != null)397 prev.next = e.next;398 else399 tab[index] = e.next;400 401 count--;402 e.value = http://www.mamicode.com/null;"="+value.toString();636 }637 }638 639 private static final int KEYS = 0;640 private static final int VALUES = 1;641 private static final int ENTRIES = 2;642 643 // 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”。因为，它同时实现了 “Enumerator接口”和“Iterator接口”。644 private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {645 // 指向Hashtable的table646 Entry[] table = Hashtable.this.table;647 // Hashtable的总的大小648 int index = table.length;649 Entry<K,V> entry = null;650 Entry<K,V> lastReturned = null;651 int type;652 653 // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志654 // iterator为true，表示它是迭代器；否则，是枚举类。655 boolean iterator;656 657 // 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到，用来实现fail-fast机制。658 protected int expectedModCount = modCount;659 660 Enumerator(int type, boolean iterator) {661 this.type = type;662 this.iterator = iterator;663 }664 665 // 从遍历table的数组的末尾向前查找，直到找到不为null的Entry。666 public boolean hasMoreElements() {667 Entry<K,V> e = entry;668 int i = index;669 Entry[] t = table;670 /* Use locals for faster loop iteration */671 while (e == null && i > 0) {672 e = t[--i];673 }674 entry = e;675 index = i;676 return e != null;677 }678 679 // 获取下一个元素680 // 注意：从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”681 // 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)。682 // 然后，依次向后遍历单向链表Entry。683 public T nextElement() {684 Entry<K,V> et = entry;685 int i = index;686 Entry[] t = table;687 /* Use locals for faster loop iteration */688 while (et == null && i > 0) {689 et = t[--i];690 }691 entry = et;692 index = i;693 if (et != null) {694 Entry<K,V> e = lastReturned = entry;695 entry = e.next;696 return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);697 }698 throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");699 }700 701 // 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素702 // 实际上，它是调用的hasMoreElements()703 public boolean hasNext() {704 return hasMoreElements();705 }706 707 // 迭代器获取下一个元素708 // 实际上，它是调用的nextElement()709 public T next() {710 if (modCount != expectedModCount)711 throw new ConcurrentModificationException();712 return nextElement();713 }714 715 // 迭代器的remove()接口。716 // 首先，它在table数组中找出要删除元素所在的Entry，717 // 然后，删除单向链表Entry中的元素。718 public void remove() {719 if (!iterator)720 throw new UnsupportedOperationException();721 if (lastReturned == null)722 throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");723 if (modCount != expectedModCount)724 throw new ConcurrentModificationException();725 726 synchronized(Hashtable.this) {727 Entry[] tab = Hashtable.this.table;728 int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;729 730 for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;731 prev = e, e = e.next) {732 if (e == lastReturned) {733 modCount++;734 expectedModCount++;735 if (prev == null)736 tab[index] = e.next;737 else738 prev.next = e.next;739 count--;740 lastReturned = null;741 return;742 }743 }744 throw new ConcurrentModificationException();745 }746 }747 }748 749 750 private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();751 private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();752 753 // 空枚举类754 // 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。755 private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> {756 757 EmptyEnumerator() {758 }759 760 // 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false761 public boolean hasMoreElements() {762 return false;763 }764 765 // 空枚举类的nextElement() 抛出异常766 public Object nextElement() {767 throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");768 }769 }770 771 772 // 空迭代器773 // 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。774 private static class EmptyIterator implements Iterator<Object> {775 776 EmptyIterator() {777 }778 779 public boolean hasNext() {780 return false;781 }782 783 public Object next() {784 throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");785 }786 787 public void remove() {788 throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");789 }790 791 }792 }说明: 在详细介绍Hashtable的代码之前，我们需要了解：和Hashmap一样，Hashtable也是一个散列表，它也是通过“拉链法”解决哈希冲突的。
第3.1部分 Hashtable的“拉链法”相关内容
3.1.1 Hashtable数据存储数组
private transient Entry[] table;Hashtable中的key-value都是存储在table数组中的。
3.1.2 数据节点Entry的数据结构
1 private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { 2 // 哈希值 3 int hash; 4 K key; 5 V value; 6 // 指向的下一个Entry，即链表的下一个节点 7 Entry<K,V> next; 8 9 // 构造函数10 protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {11 this.hash = hash;12 this.key = key;13 this.value =http://www.mamicode.com/ value;14 this.next = next;15 }16 17 protected Object clone() {18 return new Entry<K,V>(hash, key, value,19 (next==null ? null : (Entry<K,V>) next.clone()));20 }21 22 public K getKey() {23 return key;24 }25 26 public V getValue() {27 return value;28 }29 30 // 设置value。若value是null，则抛出异常。31 public V setValue(V value) {32 if (value =http://www.mamicode.com/= null)33 throw new NullPointerException();34 35 V oldValue = http://www.mamicode.com/this.value;36 this.value =http://www.mamicode.com/ value;37 return oldValue;38 }39 40 // 覆盖equals()方法，判断两个Entry是否相等。41 // 若两个Entry的key和value都相等，则认为它们相等。42 public boolean equals(Object o) {43 if (!(o instanceof Map.Entry))44 return false;45 Map.Entry e = (Map.Entry)o;46 47 return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&48 (value=http://www.mamicode.com/=null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));49 }50 51 public int hashCode() {52 return hash ^ (value=http://www.mamicode.com/=null ? 0 : value.hashCode());53 }54 55 public String toString() {56 return key.toString()+"="+value.toString();57 }58 }从中，我们可以看出 Entry 实际上就是一个单向链表。这也是为什么我们说Hashtable是通过拉链法解决哈希冲突的。
Entry 实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数。这些都是基本的读取/修改key、value值的函数。
第3.2部分 Hashtable的构造函数
Hashtable共包括4个构造函数
1 // 默认构造函数。 2 public Hashtable() { 3 // 默认构造函数，指定的容量大小是11；加载因子是0.75 4 this(11, 0.75f); 5 } 6 7 // 指定“容量大小”的构造函数 8 public Hashtable(int initialCapacity) { 9 this(initialCapacity, 0.75f);10 }11 12 // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数13 public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {14 if (initialCapacity < 0)15 throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+16 initialCapacity);17 if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))18 throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);19 20 if (initialCapacity==0)21 initialCapacity = 1;22 this.loadFactor = loadFactor;23 table = new Entry[initialCapacity];24 threshold = (int)(initialCapacity * loadFactor);25 }26 27 // 包含“子Map”的构造函数28 public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {29 this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);30 // 将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中31 putAll(t);32 }
第3.3部分 Hashtable的主要对外接口
3.3.1 clear()
clear() 的作用是清空Hashtable。它是将Hashtable的table数组的值全部设为null
1 public synchronized void clear() {2 Entry tab[] = table;3 modCount++;4 for (int index = tab.length; --index >= 0; )5 tab[index] = null;6 count = 0;7 }3.3.2 contains() 和 containsValue()
contains() 和 containsValue() 的作用都是判断Hashtable是否包含“值(value)”
1 public boolean containsValue(Object value) { 2 return contains(value); 3 } 4 5 public synchronized boolean contains(Object value) { 6 // Hashtable中“键值对”的value不能是null， 7 // 若是null的话，抛出异常! 8 if (value =http://www.mamicode.com/= null) { 9 throw new NullPointerException();10 }11 12 // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)13 // 对于每个Entry(单向链表)，逐个遍历，判断节点的值是否等于value14 Entry tab[] = table;15 for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {16 for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {17 if (e.value.equals(value)) {18 return true;19 }20 }21 }22 return false;23 }3.3.3 containsKey()
containsKey() 的作用是判断Hashtable是否包含key
1 public synchronized boolean containsKey(Object key) { 2 Entry tab[] = table; 3 int hash = key.hashCode(); 4 // 计算索引值， 5 // % tab.length 的目的是防止数据越界 6 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; 7 // 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 8 for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { 9 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {10 return true;11 }12 }13 return false;14 }3.3.4 elements()
elements() 的作用是返回“所有value”的枚举对象
1 public synchronized Enumeration<V> elements() { 2 return this.<V>getEnumeration(VALUES); 3 } 4 5 // 获取Hashtable的枚举类对象 6 private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) { 7 if (count == 0) { 8 return (Enumeration<T>)emptyEnumerator; 9 } else {10 return new Enumerator<T>(type, false);11 }12 }从中，我们可以看出：
(01) 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象emptyEnumerator；
(02) 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)
我们先看看emptyEnumerator对象是如何实现的
1 private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator(); 2 3 // 空枚举类 4 // 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。 5 private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> { 6 7 EmptyEnumerator() { 8 } 9 10 // 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false11 public boolean hasMoreElements() {12 return false;13 }14 15 // 空枚举类的nextElement() 抛出异常16 public Object nextElement() {17 throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");18 }19 }我们在来看看Enumeration类
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”。因为，它同时实现了 “Enumerator接口”和“Iterator接口”。
1 private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> { 2 // 指向Hashtable的table 3 Entry[] table = Hashtable.this.table; 4 // Hashtable的总的大小 5 int index = table.length; 6 Entry<K,V> entry = null; 7 Entry<K,V> lastReturned = null; 8 int type; 9 10 // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志 11 // iterator为true，表示它是迭代器；否则，是枚举类。 12 boolean iterator; 13 14 // 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到，用来实现fail-fast机制。 15 protected int expectedModCount = modCount; 16 17 Enumerator(int type, boolean iterator) { 18 this.type = type; 19 this.iterator = iterator; 20 } 21 22 // 从遍历table的数组的末尾向前查找，直到找到不为null的Entry。 23 public boolean hasMoreElements() { 24 Entry<K,V> e = entry; 25 int i = index; 26 Entry[] t = table; 27 /* Use locals for faster loop iteration */ 28 while (e == null && i > 0) { 29 e = t[--i]; 30 } 31 entry = e; 32 index = i; 33 return e != null; 34 } 35 36 // 获取下一个元素 37 // 注意：从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式” 38 // 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)。 39 // 然后，依次向后遍历单向链表Entry。 40 public T nextElement() { 41 Entry<K,V> et = entry; 42 int i = index; 43 Entry[] t = table; 44 /* Use locals for faster loop iteration */ 45 while (et == null && i > 0) { 46 et = t[--i]; 47 } 48 entry = et; 49 index = i; 50 if (et != null) { 51 Entry<K,V> e = lastReturned = entry; 52 entry = e.next; 53 return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e); 54 } 55 throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator"); 56 } 57 58 // 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素 59 // 实际上，它是调用的hasMoreElements() 60 public boolean hasNext() { 61 return hasMoreElements(); 62 } 63 64 // 迭代器获取下一个元素 65 // 实际上，它是调用的nextElement() 66 public T next() { 67 if (modCount != expectedModCount) 68 throw new ConcurrentModificationException(); 69 return nextElement(); 70 } 71 72 // 迭代器的remove()接口。 73 // 首先，它在table数组中找出要删除元素所在的Entry， 74 // 然后，删除单向链表Entry中的元素。 75 public void remove() { 76 if (!iterator) 77 throw new UnsupportedOperationException(); 78 if (lastReturned == null) 79 throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator"); 80 if (modCount != expectedModCount) 81 throw new ConcurrentModificationException(); 82 83 synchronized(Hashtable.this) { 84 Entry[] tab = Hashtable.this.table; 85 int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; 86 87 for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null; 88 prev = e, e = e.next) { 89 if (e == lastReturned) { 90 modCount++; 91 expectedModCount++; 92 if (prev == null) 93 tab[index] = e.next; 94 else 95 prev.next = e.next; 96 count--; 97 lastReturned = null; 98 return; 99 }100 }101 throw new ConcurrentModificationException();102 }103 }104 }entrySet(), keySet(), keys(), values()的实现方法和elements()差不多，而且源码中已经明确的给出了注释。这里就不再做过多说明了。
3.3.5 get()
get() 的作用就是获取key对应的value，没有的话返回null
1 public synchronized V get(Object key) { 2 Entry tab[] = table; 3 int hash = key.hashCode(); 4 // 计算索引值， 5 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; 6 // 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 7 for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { 8 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { 9 return e.value;10 }11 }12 return null;13 }3.3.6 put()
put() 的作用是对外提供接口，让Hashtable对象可以通过put()将“key-value”添加到Hashtable中。
1 public synchronized V put(K key, V value) { 2 // Hashtable中不能插入value为null的元素！！！ 3 if (value =http://www.mamicode.com/= null) { 4 throw new NullPointerException(); 5 } 6 7 // 若“Hashtable中已存在键为key的键值对”， 8 // 则用“新的value”替换“旧的value” 9 Entry tab[] = table;10 int hash = key.hashCode();11 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;12 for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {13 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {14 V old = e.value;15 e.value =http://www.mamicode.com/ value;16 return old;17 }18 }19 20 // 若“Hashtable中不存在键为key的键值对”，21 // (01) 将“修改统计数”+122 modCount++;23 // (02) 若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)24 // 则调整Hashtable的大小25 if (count >= threshold) {26 // Rehash the table if the threshold is exceeded27 rehash();28 29 tab = table;30 index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;31 }32 33 // (03) 将“Hashtable中index”位置的Entry(链表)保存到e中34 Entry<K,V> e = tab[index];35 // (04) 创建“新的Entry节点”，并将“新的Entry”插入“Hashtable的index位置”，并设置e为“新的Entry”的下一个元素(即“新Entry”为链表表头)。 36 tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);37 // (05) 将“Hashtable的实际容量”+138 count++;39 return null;40 }3.3.7 putAll()
putAll() 的作用是将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中
1 public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {2 for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : t.entrySet())3 put(e.getKey(), e.getValue());4 }3.3.8 remove()
remove() 的作用就是删除Hashtable中键为key的元素
1 public synchronized V remove(Object key) { 2 Entry tab[] = table; 3 int hash = key.hashCode(); 4 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; 5 // 找到“key对应的Entry(链表)” 6 // 然后在链表中找出要删除的节点，并删除该节点。 7 for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) { 8 if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { 9 modCount++;10 if (prev != null) {11 prev.next = e.next;12 } else {13 tab[index] = e.next;14 }15 count--;16 V oldValue =http://www.mamicode.com/ e.value;17 e.value = http://www.mamicode.com/null;18 return oldValue;19 }20 }21 return null;22 }
第3.4部分 Hashtable实现的Cloneable接口
Hashtable实现了Cloneable接口，即实现了clone()方法。
clone()方法的作用很简单，就是克隆一个Hashtable对象并返回。
1 // 克隆一个Hashtable，并以Object的形式返回。 2 public synchronized Object clone() { 3 try { 4 Hashtable<K,V> t = (Hashtable<K,V>) super.clone(); 5 t.table = new Entry[table.length]; 6 for (int i = table.length ; i-- > 0 ; ) { 7 t.table[i] = (table[i] != null) 8 ? (Entry<K,V>) table[i].clone() : null; 9 }10 t.keySet = null;11 t.entrySet = null;12 t.values = null;13 t.modCount = 0;14 return t;15 } catch (CloneNotSupportedException e) {16 // this shouldn‘t happen, since we are Cloneable17 throw new InternalError();18 }19 }
第3.5部分 Hashtable实现的Serializable接口
Hashtable实现java.io.Serializable，分别实现了串行读取、写入功能。
串行写入函数就是将Hashtable的“总的容量，实际容量，所有的Entry”都写入到输出流中
串行读取函数：根据写入方式读出将Hashtable的“总的容量，实际容量，所有的Entry”依次读出
1 private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) 2 throws IOException 3 { 4 // Write out the length, threshold, loadfactor 5 s.defaultWriteObject(); 6 7 // Write out length, count of elements and then the key/value objects 8 s.writeInt(table.length); 9 s.writeInt(count);10 for (int index = table.length-1; index >= 0; index--) {11 Entry entry = table[index];12 13 while (entry != null) {14 s.writeObject(entry.key);15 s.writeObject(entry.value);16 entry = entry.next;17 }18 }19 }20 21 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)22 throws IOException, ClassNotFoundException23 {24 // Read in the length, threshold, and loadfactor25 s.defaultReadObject();26 27 // Read the original length of the array and number of elements28 int origlength = s.readInt();29 int elements = s.readInt();30 31 // Compute new size with a bit of room 5% to grow but32 // no larger than the original size. Make the length33 // odd if it‘s large enough, this helps distribute the entries.34 // Guard against the length ending up zero, that‘s not valid.35 int length = (int)(elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;36 if (length > elements && (length & 1) == 0)37 length--;38 if (origlength > 0 && length > origlength)39 length = origlength;40 41 Entry[] table = new Entry[length];42 count = 0;43 44 // Read the number of elements and then all the key/value objects45 for (; elements > 0; elements--) {46 K key = (K)s.readObject();47 V value =http://www.mamicode.com/ (V)s.readObject();48 // synch could be eliminated for performance49 reconstitutionPut(table, key, value);50 }51 this.table = table;52 }
第4部分 Hashtable遍历方式
4.1 遍历Hashtable的键值对
第一步：根据entrySet()获取Hashtable的“键值对”的Set集合。
第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设table是Hashtable对象// table中的key是String类型，value是Integer类型Integer integ = null;Iterator iter = table.entrySet().iterator();while(iter.hasNext()) { Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); // 获取key key = (String)entry.getKey(); // 获取value integ = (Integer)entry.getValue();}
4.2 通过Iterator遍历Hashtable的键
第一步：根据keySet()获取Hashtable的“键”的Set集合。
第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设table是Hashtable对象// table中的key是String类型，value是Integer类型String key = null;Integer integ = null;Iterator iter = table.keySet().iterator();while (iter.hasNext()) { // 获取key key = (String)iter.next(); // 根据key，获取value integ = (Integer)table.get(key);}
4.3 通过Iterator遍历Hashtable的值
第一步：根据value()获取Hashtable的“值”的集合。
第二步：通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设table是Hashtable对象// table中的key是String类型，value是Integer类型Integer value = http://www.mamicode.com/null;Collection c = table.values();Iterator iter= c.iterator();while (iter.hasNext()) { value =http://www.mamicode.com/ (Integer)iter.next();}
4.4 通过Enumeration遍历Hashtable的键
第一步：根据keys()获取Hashtable的集合。
第二步：通过Enumeration遍历“第一步”得到的集合。
Enumeration enu = table.keys();while(enu.hasMoreElements()) { System.out.println(enu.nextElement());}
4.5 通过Enumeration遍历Hashtable的值
第一步：根据elements()获取Hashtable的集合。
第二步：通过Enumeration遍历“第一步”得到的集合。
Enumeration enu = table.elements();while(enu.hasMoreElements()) { System.out.println(enu.nextElement());}遍历测试程序如下：
1 import java.util.*; 2 3 /* 4 * @desc 遍历Hashtable的测试程序。 5 * (01) 通过entrySet()去遍历key、value，参考实现函数： 6 * iteratorHashtableByEntryset() 7 * (02) 通过keySet()去遍历key，参考实现函数： 8 * iteratorHashtableByKeyset() 9 * (03) 通过values()去遍历value，参考实现函数： 10 * iteratorHashtableJustValues() 11 * (04) 通过Enumeration去遍历key，参考实现函数： 12 * enumHashtableKey() 13 * (05) 通过Enumeration去遍历value，参考实现函数： 14 * enumHashtableValue() 15 * 16 * @author skywang 17 */ 18 public class HashtableIteratorTest { 19 20 public static void main(String[] args) { 21 int val = 0; 22 String key = null; 23 Integer value = http://www.mamicode.com/null; 24 Random r = new Random(); 25 Hashtable table = new Hashtable(); 26 27 for (int i=0; i<12; i++) { 28 // 随机获取一个[0,100)之间的数字 29 val = r.nextInt(100); 30 31 key = String.valueOf(val); 32 value = http://www.mamicode.com/r.nextInt(5); 33 // 添加到Hashtable中 34 table.put(key, value); 35 System.out.println(" key:"+key+" value:"+value); 36 } 37 // 通过entrySet()遍历Hashtable的key-value 38 iteratorHashtableByEntryset(table) ; 39 40 // 通过keySet()遍历Hashtable的key-value 41 iteratorHashtableByKeyset(table) ; 42 43 // 单单遍历Hashtable的value 44 iteratorHashtableJustValues(table); 45 46 // 遍历Hashtable的Enumeration的key 47 enumHashtableKey(table); 48 49 // 遍历Hashtable的Enumeration的value 50 //enumHashtableValue(table); 51 } 52 53 /* 54 * 通过Enumeration遍历Hashtable的key 55 * 效率高! 56 */ 57 private static void enumHashtableKey(Hashtable table) { 58 if (table == null) 59 return ; 60 61 System.out.println("\nenumeration Hashtable"); 62 Enumeration enu = table.keys(); 63 while(enu.hasMoreElements()) { 64 System.out.println(enu.nextElement()); 65 } 66 } 67 68 69 /* 70 * 通过Enumeration遍历Hashtable的value 71 * 效率高! 72 */ 73 private static void enumHashtableValue(Hashtable table) { 74 if (table == null) 75 return ; 76 77 System.out.println("\nenumeration Hashtable"); 78 Enumeration enu = table.elements(); 79 while(enu.hasMoreElements()) { 80 System.out.println(enu.nextElement()); 81 } 82 } 83 84 /* 85 * 通过entry set遍历Hashtable 86 * 效率高! 87 */ 88 private static void iteratorHashtableByEntryset(Hashtable table) { 89 if (table == null) 90 return ; 91 92 System.out.println("\niterator Hashtable By entryset"); 93 String key = null; 94 Integer integ = null; 95 Iterator iter = table.entrySet().iterator(); 96 while(iter.hasNext()) { 97 Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); 98 99 key = (String)entry.getKey();100 integ = (Integer)entry.getValue();101 System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());102 }103 }104 105 /*106 * 通过keyset来遍历Hashtable107 * 效率低!108 */109 private static void iteratorHashtableByKeyset(Hashtable table) {110 if (table == null)111 return ;112 113 System.out.println("\niterator Hashtable By keyset");114 String key = null;115 Integer integ = null;116 Iterator iter = table.keySet().iterator();117 while (iter.hasNext()) {118 key = (String)iter.next();119 integ = (Integer)table.get(key);120 System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());121 }122 }123 124 125 /*126 * 遍历Hashtable的values127 */128 private static void iteratorHashtableJustValues(Hashtable table) {129 if (table == null)130 return ;131 132 Collection c = table.values();133 Iterator iter= c.iterator();134 while (iter.hasNext()) {135 System.out.println(iter.next());136 }137 }138 }
第5部分 Hashtable示例
下面通过一个实例来学习如何使用Hashtable。
1 import java.util.*; 2 3 /* 4 * @desc Hashtable的测试程序。 5 * 6 * @author skywang 7 */ 8 public class HashtableTest { 9 public static void main(String[] args) {10 testHashtableAPIs();11 }12 13 private static void testHashtableAPIs() {14 // 初始化随机种子15 Random r = new Random();16 // 新建Hashtable17 Hashtable table = new Hashtable();18 // 添加操作19 table.put("one", r.nextInt(10));20 table.put("two", r.nextInt(10));21 table.put("three", r.nextInt(10));22 23 // 打印出table24 System.out.println("table:"+table );25 26 // 通过Iterator遍历key-value27 Iterator iter = table.entrySet().iterator();28 while(iter.hasNext()) {29 Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();30 System.out.println("next : "+ entry.getKey() +" - "+entry.getValue());31 }32 33 // Hashtable的键值对个数 34 System.out.println("size:"+table.size());35 36 // containsKey(Object key) :是否包含键key37 System.out.println("contains key two : "+table.containsKey("two"));38 System.out.println("contains key five : "+table.containsKey("five"));39 40 // containsValue(Object value) :是否包含值value41 System.out.println("contains value 0 : "+table.containsValue(new Integer(0)));42 43 // remove(Object key) ： 删除键key对应的键值对44 table.remove("three");45 46 System.out.println("table:"+table );47 48 // clear() ： 清空Hashtable49 table.clear();50 51 // isEmpty() : Hashtable是否为空52 System.out.println((table.isEmpty()?"table is empty":"table is not empty") );53 }54 55 }(某一次)运行结果：
table:{two=5, one=0, three=6}next : two - 5next : one - 0next : three - 6size:3contains key two : truecontains key five : falsecontains value 0 : truetable:{two=5, one=0}table is empty
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