HashTable源码解析

Hashtable简介


HashTable同样是基于哈希表实现的,同样每个元素都是key-value对,其内部也是通过单链表解决冲突问题,容量不足(超过了阈值)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和HashMap差不多,源码如下(加入了比较详细的注释):

package java.util;    
import java.io.*;    

public class Hashtable<K,V>    
    extends Dictionary<K,V>    
    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {    

    // 保存key-value的数组。    
    // 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    
    private transient Entry[] table;    

    // Hashtable中键值对的数量    
    private transient int count;    

    // 阈值,用于判断是否需要调整Hashtable的容量(threshold = 容量*加载因子)    
    private int threshold;    

    // 加载因子    
    private float loadFactor;    

    // Hashtable被改变的次数,用于fail-fast机制的实现    
    private transient int modCount = 0;    

    // 序列版本号    
    private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L;    

    // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数    
    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“容量大小”的构造函数    
    public Hashtable(int initialCapacity) {    
        this(initialCapacity, 0.75f);    
    }    

    // 默认构造函数。    
    public Hashtable() {    
        // 默认构造函数,指定的容量大小是11;加载因子是0.75    
        this(11, 0.75f);    
    }    

    // 包含“子Map”的构造函数    
    public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {    
        this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);    
        // 将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中    
        putAll(t);    
    }    

    public synchronized int size() {    
        return count;    
    }    

    public synchronized boolean isEmpty() {    
        return count == 0;    
    }    

    // 返回“所有key”的枚举对象    
    public synchronized Enumeration<K> keys() {    
        return this.<K>getEnumeration(KEYS);    
    }    

    // 返回“所有value”的枚举对象    
    public synchronized Enumeration<V> elements() {    
        return this.<V>getEnumeration(VALUES);    
    }    

    // 判断Hashtable是否包含“值(value)”    
    public synchronized boolean contains(Object value) {    
        //注意,Hashtable中的value不能是null,    
        // 若是null的话,抛出异常!    
        if (value == null) {    
            throw new NullPointerException();    
        }    

        // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)    
        // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value    
        Entry tab[] = table;    
        for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {    
            for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {    
                if (e.value.equals(value)) {    
                    return true;    
                }    
            }    
        }    
        return false;    
    }    

    public boolean containsValue(Object value) {    
        return contains(value);    
    }    

    // 判断Hashtable是否包含key    
    public synchronized boolean containsKey(Object key) {    
        Entry tab[] = table;    
        //计算hash值,直接用key的hashCode代替  
        int hash = key.hashCode();      
        // 计算在数组中的索引值   
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
        // 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    
        for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
            if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
                return true;    
            }    
        }    
        return false;    
    }    

    // 返回key对应的value,没有的话返回null    
    public synchronized V get(Object key) {    
        Entry tab[] = table;    
        int hash = key.hashCode();    
        // 计算索引值,    
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
        // 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    
        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;    
    }    

    // 调整Hashtable的长度,将长度变成原来的2倍+1   
    protected void rehash() {    
        int oldCapacity = table.length;    
        Entry[] oldMap = table;    

        //创建新容量大小的Entry数组  
        int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;    
        Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];    

        modCount++;    
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);    
        table = newMap;    

        //将“旧的Hashtable”中的元素复制到“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;    
                //重新计算index  
                int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;    
                e.next = newMap[index];    
                newMap[index] = e;    
            }    
        }    
    }    

    // 将“key-value”添加到Hashtable中    
    public synchronized V put(K key, V value) {    
        // Hashtable中不能插入value为null的元素!!!    
        if (value == null) {    
            throw new NullPointerException();    
        }    

        // 若“Hashtable中已存在键为key的键值对”,    
        // 则用“新的value”替换“旧的value”    
        Entry tab[] = table;    
        int hash = key.hashCode();    
        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;    
                }    
        }    

        // 若“Hashtable中不存在键为key的键值对”,  
        // 将“修改统计数”+1    
        modCount++;    
        //  若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)    
        //  则调整Hashtable的大小    
        if (count >= threshold) {  
            rehash();    

            tab = table;    
            index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
        }    

        //将新的key-value对插入到tab[index]处(即链表的头结点)  
        Entry<K,V> e = tab[index];           
        tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
        count++;    
        return null;    
    }    

    // 删除Hashtable中键为key的元素    
    public synchronized V remove(Object key) {    
        Entry tab[] = table;    
        int hash = key.hashCode();    
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    

        //从table[index]链表中找出要删除的节点,并删除该节点。  
        //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  
        for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null ; e != null ; prev = e, e = e.next) {    
            if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
                modCount++;    
                if (prev != null) {    
                    prev.next = e.next;    
                } else {    
                    tab[index] = e.next;    
                }    
                count--;    
                V oldValue = e.value;    
                e.value = null;    
                return oldValue;    
            }    
        }    
        return null;    
    }    

    // 将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中    
    public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {    
        for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : t.entrySet())    
            put(e.getKey(), e.getValue());    
    }    

    // 清空Hashtable    
    // 将Hashtable的table数组的值全部设为null    
    public synchronized void clear() {    
        Entry tab[] = table;    
        modCount++;    
        for (int index = tab.length; --index >= 0; )    
            tab[index] = null;    
        count = 0;    
    }    

    // 克隆一个Hashtable,并以Object的形式返回。    
    public synchronized Object clone() {    
        try {    
            Hashtable<K,V> t = (Hashtable<K,V>) super.clone();    
            t.table = new Entry[table.length];    
            for (int i = table.length ; i-- > 0 ; ) {    
                t.table[i] = (table[i] != null)    
                ? (Entry<K,V>) table[i].clone() : null;    
            }    
            t.keySet = null;    
            t.entrySet = null;    
            t.values = null;    
            t.modCount = 0;    
            return t;    
        } catch (CloneNotSupportedException e) {     
            throw new InternalError();    
        }    
    }    

    public synchronized String toString() {    
        int max = size() - 1;    
        if (max == -1)    
            return "{}";    

        StringBuilder sb = new StringBuilder();    
        Iterator<Map.Entry<K,V>> it = entrySet().iterator();    

        sb.append('{');    
        for (int i = 0; ; i++) {    
            Map.Entry<K,V> e = it.next();    
            K key = e.getKey();    
            V value = e.getValue();    
            sb.append(key   == this ? "(this Map)" : key.toString());    
            sb.append('=');    
            sb.append(value == this ? "(this Map)" : value.toString());    

            if (i == max)    
                return sb.append('}').toString();    
            sb.append(", ");    
        }    
    }    

    // 获取Hashtable的枚举类对象    
    // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象;    
    // 否则,返回正常的Enumerator的对象。   
    private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) {    
    if (count == 0) {    
        return (Enumeration<T>)emptyEnumerator;    
    } else {    
        return new Enumerator<T>(type, false);    
    }    
    }    

    // 获取Hashtable的迭代器    
    // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象;    
    // 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)    
    private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {    
        if (count == 0) {    
            return (Iterator<T>) emptyIterator;    
        } else {    
            return new Enumerator<T>(type, true);    
        }    
    }    

    // Hashtable的“key的集合”。它是一个Set,没有重复元素    
    private transient volatile Set<K> keySet = null;    
    // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set,没有重复元素    
    private transient volatile Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;    
    // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Collection,可以有重复元素    
    private transient volatile Collection<V> values = null;    

    // 返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象    
    // 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    
    public Set<K> keySet() {    
        if (keySet == null)    
            keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);    
        return keySet;    
    }    

    // Hashtable的Key的Set集合。    
    // KeySet继承于AbstractSet,所以,KeySet中的元素没有重复的。    
    private class KeySet extends AbstractSet<K> {    
        public Iterator<K> iterator() {    
            return getIterator(KEYS);    
        }    
        public int size() {    
            return count;    
        }    
        public boolean contains(Object o) {    
            return containsKey(o);    
        }    
        public boolean remove(Object o) {    
            return Hashtable.this.remove(o) != null;    
        }    
        public void clear() {    
            Hashtable.this.clear();    
        }    
    }    

    // 返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象    
    // 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    
    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {    
        if (entrySet==null)    
            entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);    
        return entrySet;    
    }    

    // Hashtable的Entry的Set集合。    
    // EntrySet继承于AbstractSet,所以,EntrySet中的元素没有重复的。    
    private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {    
        public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {    
            return getIterator(ENTRIES);    
        }    

        public boolean add(Map.Entry<K,V> o) {    
            return super.add(o);    
        }    

        // 查找EntrySet中是否包含Object(0)    
        // 首先,在table中找到o对应的Entry链表    
        // 然后,查找Entry链表中是否存在Object    
        public boolean contains(Object o) {    
            if (!(o instanceof Map.Entry))    
                return false;    
            Map.Entry entry = (Map.Entry)o;    
            Object key = entry.getKey();    
            Entry[] tab = table;    
            int hash = key.hashCode();    
            int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    

            for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next)    
                if (e.hash==hash && e.equals(entry))    
                    return true;    
            return false;    
        }    

        // 删除元素Object(0)    
        // 首先,在table中找到o对应的Entry链表  
        // 然后,删除链表中的元素Object    
        public boolean remove(Object o) {    
            if (!(o instanceof Map.Entry))    
                return false;    
            Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;    
            K key = entry.getKey();    
            Entry[] tab = table;    
            int hash = key.hashCode();    
            int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    

            for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;    
                 prev = e, e = e.next) {    
                if (e.hash==hash && e.equals(entry)) {    
                    modCount++;    
                    if (prev != null)    
                        prev.next = e.next;    
                    else   
                        tab[index] = e.next;    

                    count--;    
                    e.value = null;    
                    return true;    
                }    
            }    
            return false;    
        }    

        public int size() {    
            return count;    
        }    

        public void clear() {    
            Hashtable.this.clear();    
        }    
    }    

    // 返回一个被synchronizedCollection封装后的ValueCollection对象    
    // 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    
    public Collection<V> values() {    
    if (values==null)    
        values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(),    
                                                        this);    
        return values;    
    }    

    // Hashtable的value的Collection集合。    
    // ValueCollection继承于AbstractCollection,所以,ValueCollection中的元素可以重复的。    
    private class ValueCollection extends AbstractCollection<V> {    
        public Iterator<V> iterator() {    
        return getIterator(VALUES);    
        }    
        public int size() {    
            return count;    
        }    
        public boolean contains(Object o) {    
            return containsValue(o);    
        }    
        public void clear() {    
            Hashtable.this.clear();    
        }    
    }    

    // 重新equals()函数    
    // 若两个Hashtable的所有key-value键值对都相等,则判断它们两个相等    
    public synchronized boolean equals(Object o) {    
        if (o == this)    
            return true;    

        if (!(o instanceof Map))    
            return false;    
        Map<K,V> t = (Map<K,V>) o;    
        if (t.size() != size())    
            return false;    

        try {    
            // 通过迭代器依次取出当前Hashtable的key-value键值对    
            // 并判断该键值对,存在于Hashtable中。    
            // 若不存在,则立即返回false;否则,遍历完“当前Hashtable”并返回true。    
            Iterator<Map.Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();    
            while (i.hasNext()) {    
                Map.Entry<K,V> e = i.next();    
                K key = e.getKey();    
                V value = e.getValue();    
                if (value == null) {    
                    if (!(t.get(key)==null && t.containsKey(key)))    
                        return false;    
                } else {    
                    if (!value.equals(t.get(key)))    
                        return false;    
                }    
            }    
        } catch (ClassCastException unused)   {    
            return false;    
        } catch (NullPointerException unused) {    
            return false;    
        }    

        return true;    
    }    

    // 计算Entry的hashCode    
    // 若 Hashtable的实际大小为0 或者 加载因子<0,则返回0。    
    // 否则,返回“Hashtable中的每个Entry的key和value的异或值 的总和”。    
    public synchronized int hashCode() {    
        int h = 0;    
        if (count == 0 || loadFactor < 0)    
            return h;  // Returns zero    

        loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation in progress    
        Entry[] tab = table;    
        for (int i = 0; i < tab.length; i++)    
            for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next)    
                h += e.key.hashCode() ^ e.value.hashCode();    
        loadFactor = -loadFactor;  // Mark hashCode computation complete    

        return h;    
    }    

    // java.io.Serializable的写入函数    
    // 将Hashtable的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中    
    private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)    
        throws IOException    
    {    
        // Write out the length, threshold, loadfactor    
        s.defaultWriteObject();    

        // Write out length, count of elements and then the key/value objects    
        s.writeInt(table.length);    
        s.writeInt(count);    
        for (int index = table.length-1; index >= 0; index--) {    
            Entry entry = table[index];    

            while (entry != null) {    
            s.writeObject(entry.key);    
            s.writeObject(entry.value);    
            entry = entry.next;    
            }    
        }    
    }    

    // java.io.Serializable的读取函数: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    
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)    
         throws IOException, ClassNotFoundException    
    {    
        // Read in the length, threshold, and loadfactor    
        s.defaultReadObject();    

        // Read the original length of the array and number of elements    
        int origlength = s.readInt();    
        int elements = s.readInt();    

        // Compute new size with a bit of room 5% to grow but    
        // no larger than the original size.  Make the length    
        // odd if it's large enough, this helps distribute the entries.    
        // Guard against the length ending up zero, that's not valid.    
        int length = (int)(elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;    
        if (length > elements && (length & 1) == 0)    
            length--;    
        if (origlength > 0 && length > origlength)    
            length = origlength;    

        Entry[] table = new Entry[length];    
        count = 0;    

        // Read the number of elements and then all the key/value objects    
        for (; elements > 0; elements--) {    
            K key = (K)s.readObject();    
            V value = (V)s.readObject();    
                // synch could be eliminated for performance    
                reconstitutionPut(table, key, value);    
        }    
        this.table = table;    
    }    

    private void reconstitutionPut(Entry[] tab, K key, V value)    
        throws StreamCorruptedException    
    {    
        if (value == null) {    
            throw new java.io.StreamCorruptedException();    
        }    
        // Makes sure the key is not already in the hashtable.    
        // This should not happen in deserialized version.    
        int hash = key.hashCode();    
        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)) {    
                throw new java.io.StreamCorruptedException();    
            }    
        }    
        // Creates the new entry.    
        Entry<K,V> e = tab[index];    
        tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
        count++;    
    }    

    // Hashtable的Entry节点,它本质上是一个单向链表。    
    // 也因此,我们才能推断出Hashtable是由拉链法实现的散列表    
    private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {    
        // 哈希值    
        int hash;    
        K key;    
        V value;    
        // 指向的下一个Entry,即链表的下一个节点    
        Entry<K,V> next;    

        // 构造函数    
        protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {    
            this.hash = hash;    
            this.key = key;    
            this.value = value;    
            this.next = next;    
        }    

        protected Object clone() {    
            return new Entry<K,V>(hash, key, value,    
                  (next==null ? null : (Entry<K,V>) next.clone()));    
        }    

        public K getKey() {    
            return key;    
        }    

        public V getValue() {    
            return value;    
        }    

        // 设置value。若value是null,则抛出异常。    
        public V setValue(V value) {    
            if (value == null)    
                throw new NullPointerException();    

            V oldValue = this.value;    
            this.value = value;    
            return oldValue;    
        }    

        // 覆盖equals()方法,判断两个Entry是否相等。    
        // 若两个Entry的key和value都相等,则认为它们相等。    
        public boolean equals(Object o) {    
            if (!(o instanceof Map.Entry))    
                return false;    
            Map.Entry e = (Map.Entry)o;    

            return (key==null ? e.getKey()==null : key.equals(e.getKey())) &&    
               (value==null ? e.getValue()==null : value.equals(e.getValue()));    
        }    

        public int hashCode() {    
            return hash ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());    
        }    

        public String toString() {    
            return key.toString()+"="+value.toString();    
        }    
    }    

    private static final int KEYS = 0;    
    private static final int VALUES = 1;    
    private static final int ENTRIES = 2;    

    // 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”。    
    private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {    
        // 指向Hashtable的table    
        Entry[] table = Hashtable.this.table;    
        // Hashtable的总的大小    
        int index = table.length;    
        Entry<K,V> entry = null;    
        Entry<K,V> lastReturned = null;    
        int type;    

        // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志    
        // iterator为true,表示它是迭代器;否则,是枚举类。    
        boolean iterator;    

        // 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到,用来实现fail-fast机制。    
        protected int expectedModCount = modCount;    

        Enumerator(int type, boolean iterator) {    
            this.type = type;    
            this.iterator = iterator;    
        }    

        // 从遍历table的数组的末尾向前查找,直到找到不为null的Entry。    
        public boolean hasMoreElements() {    
            Entry<K,V> e = entry;    
            int i = index;    
            Entry[] t = table;    
            /* Use locals for faster loop iteration */   
            while (e == null && i > 0) {    
                e = t[--i];    
            }    
            entry = e;    
            index = i;    
            return e != null;    
        }    

        // 获取下一个元素    
        // 注意:从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”    
        // 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)。    
        // 然后,依次向后遍历单向链表Entry。    
        public T nextElement() {    
            Entry<K,V> et = entry;    
            int i = index;    
            Entry[] t = table;    
            /* Use locals for faster loop iteration */   
            while (et == null && i > 0) {    
                et = t[--i];    
            }    
            entry = et;    
            index = i;    
            if (et != null) {    
                Entry<K,V> e = lastReturned = entry;    
                entry = e.next;    
                return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);    
            }    
            throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");    
        }    

        // 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素    
        // 实际上,它是调用的hasMoreElements()    
        public boolean hasNext() {    
            return hasMoreElements();    
        }    

        // 迭代器获取下一个元素    
        // 实际上,它是调用的nextElement()    
        public T next() {    
            if (modCount != expectedModCount)    
                throw new ConcurrentModificationException();    
            return nextElement();    
        }    

        // 迭代器的remove()接口。    
        // 首先,它在table数组中找出要删除元素所在的Entry,    
        // 然后,删除单向链表Entry中的元素。    
        public void remove() {    
            if (!iterator)    
                throw new UnsupportedOperationException();    
            if (lastReturned == null)    
                throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");    
            if (modCount != expectedModCount)    
                throw new ConcurrentModificationException();    

            synchronized(Hashtable.this) {    
                Entry[] tab = Hashtable.this.table;    
                int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    

                for (Entry<K,V> e = tab[index], prev = null; e != null;    
                     prev = e, e = e.next) {    
                    if (e == lastReturned) {    
                        modCount++;    
                        expectedModCount++;    
                        if (prev == null)    
                            tab[index] = e.next;    
                        else   
                            prev.next = e.next;    
                        count--;    
                        lastReturned = null;    
                        return;    
                    }    
                }    
                throw new ConcurrentModificationException();    
            }    
        }    
    }    


    private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();    
    private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();    

    // 空枚举类    
    // 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。    
    private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> {    

        EmptyEnumerator() {    
        }    

        // 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false    
        public boolean hasMoreElements() {    
            return false;    
        }    

        // 空枚举类的nextElement() 抛出异常    
        public Object nextElement() {    
            throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");    
        }    
    }    


    // 空迭代器    
    // 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。    
    private static class EmptyIterator implements Iterator<Object> {    

        EmptyIterator() {    
        }    

        public boolean hasNext() {    
            return false;    
        }    

        public Object next() {    
            throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");    
        }    

        public void remove() {    
            throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");    
        }    

    }    
}   

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:

// 判断Hashtable是否包含“值(value)”    
 public synchronized boolean contains(Object value) {    
     //注意,Hashtable中的value不能是null,    
     // 若是null的话,抛出异常!    
     if (value == null) {    
         throw new NullPointerException();    
     }    

     // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)    
     // 对于每个Entry(单向链表),逐个遍历,判断节点的值是否等于value    
     Entry tab[] = table;    
     for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {    
         for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {    
             if (e.value.equals(value)) {    
                 return true;    
             }    
         }    
     }    
     return false;    
 }    

 public boolean containsValue(Object value) {    
     return contains(value);    
 }    

 // 判断Hashtable是否包含key    
 public synchronized boolean containsKey(Object key) {    
     Entry tab[] = table;    
/计算hash值,直接用key的hashCode代替  
     int hash = key.hashCode();      
     // 计算在数组中的索引值   
     int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;    
     // 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    
     for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {    
         if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {    
             return true;    
         }    
     }    
     return false;    
 }    

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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