龙空技术网

分析 java.util.Hashtable 源码

java保佑我发大财 187

前言:

此刻同学们对“java算法大全源码包”大概比较讲究,你们都想要分析一些“java算法大全源码包”的相关文章。那么小编在网摘上收集了一些有关“java算法大全源码包””的相关知识,希望大家能喜欢,各位老铁们一起来了解一下吧!

概述

基于J11,该类已经淘汰,如果使用线程安全的则用 ConcurrentHashMap ,用线程不安全的则使用 HashMap 。仅与HashMap进行比较

结构以及依赖关系

HashTable 的结构如下图

当遇到有同样 Hash 值的情况,会通过链表来解决冲突问题(链接法,通过链表解决冲突问题)。

链接法会随着冲突的增多导致查询时间越来越慢。会出现一种恶劣的情况,当散列算法特别差时;元素总数 n 和某个槽位数 m 中的 k 相等,如下图所示

在这种情况下,查找的时间为 $O(1+a)$ 其中 $O(1)$ 为hash

通过下图可以得知 Hashtable 与其他类似的关系

classDiagram direction BT class Cloneable { <<Interface>> } class Dictionary~K, V~ class Hashtable~K, V~ class Map~K, V~ { <<Interface>> } class Serializable { <<Interface>> } Hashtable~K, V~ ..> Cloneable Hashtable~K, V~ --> Dictionary~K, V~ Hashtable~K, V~ ..> Map~K, V~ Hashtable~K, V~ ..> Serializable

实际上,Hashtable中的每个元素都是一个 Map.Entry<k,v>EntryMap 的集合形式 用来遍历 Map 。Hashtable实现了该接口,Hashtable就是一个集合,不过存储的是一个一个链表。

private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {	final int hash;	final K key;  	V value;  	Entry<K,V> next;		public K getKey(){...}	public V getValue(){...}	public V setValue(V value){...}}

Hashtable有几个关键的字段需要注意:

private int threshold; // 可容纳的极限长度,容量*负载因子private float loadFactor; // 负载因子 该值默认为0.75

如果把Hashtbale比做桶,负载因子就表明一桶水能装半桶还是装满桶还是装四分之一桶。

负载因子越大,能装的水就越多。负载因子总和临界值配合,临界值用来表示什么时候扩容,也就是水装不下了得换一个大一点的桶装水。Hashtable每一次扩容都会扩大到原来的两倍大。

负载因子是对时间和空间的平衡,当负载因子增大空间会比较充足就不需要总是扩容,空间用得较多;如果负载因子小需要不断扩容,但是空间用得少。

通过一个put方法来了解

下图简述了put的流程

计算位置

Hashtable中计算位置特别简单,就是简单的除法

Entry<?,?> tab[] = table;int hash = key.hashCode();  int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
插入元素

首先,Hashtable需要知道当前put操作是更新旧值还是插入新值。如果更新旧值就返回旧值并更新它

下面就是一个不断查找链表的过程

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;      }  }

如果是插入新值则创建一个 Entry 并插入,这是在容量没有超过临界值的情况:

Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];  tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);  count++;  modCount++;

当然,如果容量超过临界值则需要扩容

扩容

if (count >= threshold) {      // 扩容,并重新计算每个元素的hash值    rehash();  	// 扩容之后插入新值    tab = table;      hash = key.hashCode();      index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  }

扩容的关键是 rehash() 这个方法。该方法也很简单,只有以下几个步骤:

计算新的临界值新临界值超过最大能接受的容量则不再扩充创建一个新table(新的大桶)逐个计算hash值并重新装填table线程安全性

Hashtable是线程安全的,主要是通过为每个方法加入一个同步锁来解决,如put方法

public synchronized V put(K key, V value) {...}

但是这样的性能还是比较低的,同时不能保证组合方法的线程安全性。

例如 getremove

public V getAndRemove(Object o){	V v = get(o);	remove(o);	return v;}

这样是不能保证线程安全的

原文链接:

标签: #java算法大全源码包