Hashtable源码分析(jdk1.8，强烈推荐)

Hashtable也算是集合系列中一个比较重要的集合类了，不过在介绍Hashtable的时候，总是不可避免的谈到HashMap，在面试的时候Hashtable往往也会结合HashMap一块来问。这篇文章就来好好地分析一下Hashtable

一、认识Hashtable

1、继承关系

为了能好好的理解Hashtable，我们先看一下他在整个集合体系中的位置：

从上面的图我们会发现，Hashtable和HashMap师出同门，不过这张图太宏观，我们还是放小了看：

这张图已经很清晰了，继承了Dictionary，实现了Map接口。

2、与HashMap的区别

如果你之前看过我写的那篇HashMap文章的话，在这里对他们俩的区别一定有了解，现在我们对其进行一个整理（这里只看区别）：

（1）HashMap允许key和value为空，但是Hashtable不允许。

（2）Hashtable是线程安全的，HashMap不是线程安全。

（3）ashtable继承自Dictionary，HashMap继承自AbstractMap。

（4）迭代器不同，Hashtable是enumerator迭代器，HashMap是Iterator迭代器。

3、Hashtable基本使用

下面我们就通过源码来分析一下Hashtable。

二、源码分析

对于集合类的源码分析，一般都是从参数、构造方法、还有增删改查的基础上进行分析，然后就是增加元素，增多了怎么处理。删除元素，删多了怎么办等等。下面我们就按照这个思路一步一步分析：

1、参数

HashTable的底层采用"拉链法"哈希表，并且提供了5个主要的参数：

（1）table：为一个Entry[]数组类型，Entry代表了“拉链”的节点，每一个Entry代表了一个键值对。

（2）count：容器中包含Entry键值对的数量。

（3）threshold：阈值，大于这个阈值时需要调整容器容量。值="容量*加载因子"。

（4）loadFactor：加载因子。这个比较重要。

（5）modCount：用来实现“fail-fast”机制的。对容器任何增删改操作都会修改modCount。如果出错立即抛出ConcurrentModificationException异常。

上面的是源码，你会发现table、count、modCount还都是transient修饰的，这也就意味着这三个参数是不能被系列化的。

2、构造方法

下面我们看看其构造方法，源码中一共提供了4个构造方法：

（1）构造方法1

（2）构造方法2

（3）构造方法3

这个构造方法首先排除掉一些异常情况，然后新建一个table数组来装数据。

（4）构造方法4

这个构造方法我们可就要稍微注意了，真正实现这个操作的是putAll(t)。想要弄清楚我们不妨跟进去看看。

上面的代码使用了泛型，而且还是泛型通配符，不过意思很明确，就是通过for循环一个一个转移到新的map中。

以上所述就是整个构造方法的机制。

3、增加一个元素

这些代码第一部分和第二部分都是为了没有异常，如果当前容器有这个key，那么直接以新值代替旧值即可，最主要的还是第三部分，添加一个元素的核心addEntry方法。进去看看：

上面的这些代码的大致意思就是如果容器里面没有满，那就新建一个Entry根据hash值插入到指定位置。而且一开始还提供了modCount确保安全（快速失败机制）。如何去扩容呢？下面我们接着讲。

2、扩容

扩容就是当容器中放满了，需要把容器扩大。我们看看这个rehash是如何扩容的。

上面代码的注释已经很清楚了，不过上面相信你会有一个疑问，不管是put一个元素还是扩容，在计算hash的时候都出现了(e.hash & 0x7FFFFFFF) ，它的作用是什么呢？

你可以这样理解，hash值是int类型，而且一定是正数，和0x7FFFFFFF做与操作即是将负数变成正数，确保了获取到的index是正数。

3、删除一个元素

删除一个元素就比较简单，核心就是通过key计算在容器中的位置，然后把这个位置上的Entry删除即可。由于使用的链表删除起来会更简单。将前一个元素指针直接指向下一个元素，跳过当前元素e.next。

4、查询一个元素

这个就太简单了，通过key计算hash值找到位置，直接通过e.value获取值即可。

5、迭代器

与HashMap不同的是，它的迭代器是Enumeration。在这里我们不会讲解Enumeration，只是给出其基本的使用方法，因为Enumeration我会在专门的文章里面会介绍。这里就不再重复了。

这就是一个最简单的使用方法，

6、其他方法

这个方法是判断这个容器中是否有value这个值，判断的方法特别死板，就是通过for循环一个一个比较。

三、总结

说实话这个Hashtable使用的场景还是很局限的，所以一般情况下基本上不会用到，不管是效率还是空间特性。因为上面的增删改查方法你会发现，全是一个一个比对的，对于数据量大的时候这是非常耗时的，而且存储空间也是采用的链表。

一般来说非并发场景使用HashMap，并发场景可以使用Hashtable，但是推荐使用ConcurrentHashMap，因为它锁粒度更低、效率更高。

Hashtable往往会结合者HashMap来出问题，希望大家注意，最核心的还是HashMap。