關于HashTable

前言

面試官問ConcurrentHashMap和HashTable的區(qū)別,當時很緊張,就回答了HashTable的方法都加上了synchronized關鍵字,吞吐量沒有ConcurrentHashMap高,現(xiàn)在悔的腸子都青了。

1.增加元素 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 = key.hashCode();
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        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;
            }
        }

        addEntry(hash, key, value, index);
        return null;
    }

當放進的value等于null的時候,就拋出空指針異常。這就是“著名的”HashTable不可以放null指針,而HashMap可以把null當成value的論述。
如果要放入的桶tab[index]這個坑位上已經(jīng)有人占了,就先遍歷一遍,如果存在哈希沖突,那么就把舊值換成新值。
如果沒有tab[index]這個坑位沒有被占用,或者說沒有發(fā)生哈希沖突,那么就調用addEntry方法。

1.1 肩負重任的addEntry方法

    private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {
        modCount++;

        Entry<?,?> tab[] = table;
        if (count >= threshold) {
            // Rehash the table if the threshold is exceeded
            rehash();

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

        // Creates the new entry.
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];
        tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        count++;
    }

第一步,如果HashTable中的元素數(shù)量大于閥值的話,就擴容,并重新定位index。
第二步,與HashMap不同,HashTable會把新放入的節(jié)點作為鏈表頭部。

1.2 擴容

    protected void rehash() {
        int oldCapacity = table.length;
        Entry<?,?>[] 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<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

        modCount++;
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        table = newMap;

        for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
            for (Entry<K,V> old = (Entry<K,V>)oldMap[i] ; old != null ; ) {
                Entry<K,V> e = old;
                old = old.next;

                int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];
                newMap[index] = e;
            }
        }
    }

第一步,確認新的桶容量newCapacity,是原來的二倍+1
第二部,將原來桶的頭節(jié)點賦值到新的桶中,當然了,要重新計算index,計算index的方法與put一樣。
由于沒有使用紅黑樹這一數(shù)據(jù)結構,擴容方法顯的十分簡單。

2.查詢 get方法

    public synchronized V get(Object key) {
        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.key.equals(key)) {
                return (V)e.value;
            }
        }
        return null;
    }

定位index,然后遍歷鏈表,找到返回相應的值,找不到就返回null。
get方法的思路和HashMap基本方法是比較一致的

3.刪除元素 remove方法

    public synchronized V remove(Object key) {
        Entry<?,?> tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)tab[index];
        for(Entry<K,V> 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;
    }

確認了對應的位置之后,就按照在鏈表中刪除節(jié)點的辦法來刪除該節(jié)點。
如果是頭結點的話,prev就是null,只需更換頭結點就好tab[index] = e.next;
如果不是頭結點,這個時候prev已經(jīng)不是null了,prev的next指針指向要刪除節(jié)點的下一個節(jié)點就好(有可能是null)
如果沒有對應key要刪除的節(jié)點,也沒關系,返回null就好。
在這里,也不用考慮TreeNode帶來的影響。

結尾

雖然HashTable給方法都加上了synchronized關鍵字修飾,但是在組合使用HashTable的api的時候,還是有可能出現(xiàn)異常的,具體可以參考《Java并發(fā)編程實戰(zhàn)》
面試無處不留坑,平時真的要多寫多看多總結!

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