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从源码层理解Hashtable中的put和get

时间:2016-05-12 15:30:43      阅读:141      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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 首先我们先看put方法:将指定 key 映射到此哈希表中的指定 value。注意这里键key和值value都不可为空。

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  1. public synchronized V put(K key, V value) {  
  2.         // 确保value不为null  
  3.         if (value == null) {  
  4.             throw new NullPointerException();  
  5.         }  
  6.   
  7.         /* 
  8.          * 确保key在table[]是不重复的 
  9.          * 处理过程: 
  10.          * 1、计算key的hash值,确认在table[]中的索引位置 
  11.          * 2、迭代index索引位置,如果该位置处的链表中存在一个一样的key,则替换其value,返回旧值 
  12.          */  
  13.         Entry tab[] = table;  
  14.         int hash = hash(key);    //计算key的hash值  
  15.         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;     //确认该key的索引位置  
  16.         //迭代,寻找该key,替换  
  17.         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
  18.             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
  19.                 V old = e.value;  
  20.                 e.value = value;  
  21.                 return old;  
  22.             }  
  23.         }  
  24.   
  25.         modCount++;  
  26.         if (count >= threshold) {  //如果容器中的元素数量已经达到阀值,则进行扩容操作  
  27.             rehash();  
  28.             tab = table;  
  29.             hash = hash(key);  
  30.             index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
  31.         }  
  32.   
  33.         // 在索引位置处插入一个新的节点  
  34.         Entry<K,V> e = tab[index];  
  35.         tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);  
  36.         //容器中元素+1  
  37.         count++;  
  38.         return null;  
  39.     }  

        put方法的整个处理流程是:计算key的hash值,根据hash值获得key在table数组中的索引位置,然后迭代该key处的Entry链表(我们暂且理解为链表),若该链表中存在一个这个的key对象,那么就直接替换其value值即可,否则在将改key-value节点插入该index索引位置处。如下:

        首先我们假设一个容量为5的table,存在8、10、13、16、17、21。他们在table中位置如下:

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        然后我们插入一个数put(16,22),key=16在table的索引位置为1,同时在1索引位置有两个数,程序对该“链表”进行迭代,发现存在一个key=16,这时要做的工作就是用newValue=22替换oldValue16,并将oldValue=16返回。

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        在put(33,33),key=33所在的索引位置为3,并且在该链表中也没有存在某个key=33的节点,所以就将该节点插入该链表的第一个位置。

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        在HashTabled的put方法中有两个地方需要注意:

        1、HashTable的扩容操作,在put方法中,如果需要向table[]中添加Entry元素,会首先进行容量校验,如果容量已经达到了阀值,HashTable就会进行扩容处理rehash(),如下:

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  1. protected void rehash() {  
  2.         int oldCapacity = table.length;  
  3.         //元素  
  4.         Entry<K,V>[] oldMap = table;  
  5.   
  6.         //新容量=旧容量 * 2 + 1  
  7.         int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;  
  8.         if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {  
  9.             if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)  
  10.                 return;  
  11.             newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;  
  12.         }  
  13.           
  14.         //新建一个size = newCapacity 的HashTable  
  15.         Entry<K,V>[] newMap = new Entry[];  
  16.   
  17.         modCount++;  
  18.         //重新计算阀值  
  19.         threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);  
  20.         //重新计算hashSeed  
  21.         boolean rehash = initHashSeedAsNeeded(newCapacity);  
  22.   
  23.         table = newMap;  
  24.         //将原来的元素拷贝到新的HashTable中  
  25.         for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {  
  26.             for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {  
  27.                 Entry<K,V> e = old;  
  28.                 old = old.next;  
  29.   
  30.                 if (rehash) {  
  31.                     e.hash = hash(e.key);  
  32.                 }  
  33.                 int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;  
  34.                 e.next = newMap[index];  
  35.                 newMap[index] = e;  
  36.             }  
  37.         }  
  38.     }  

        在这个rehash()方法中我们可以看到容量扩大两倍+1,同时需要将原来HashTable中的元素一一复制到新的HashTable中,这个过程是比较消耗时间的,同时还需要重新计算hashSeed的,毕竟容量已经变了。这里对阀值啰嗦一下:比如初始值11、加载因子默认0.75,那么这个时候阀值threshold=8,当容器中的元素达到8时,HashTable进行一次扩容操作,容量 = 11* 2 + 1 =23,而阀值threshold=23*0.75 = 17,当容器元素再一次达到阀值时,HashTable还会进行扩容操作,一次类推。

     2、在计算索引位置index时,HashTable进行了一个与运算过程(hash & 0x7FFFFFFF)下面是计算key的hash值,这里hashSeed发挥了作用。

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  1. private int hash(Object k) {  
  2.         return hashSeed ^ k.hashCode();  
  3.     }  

        相对于put方法,get方法就会比较简单,处理过程就是计算key的hash值,判断在table数组中的索引位置,然后迭代链表,匹配直到找到相对应key的value,若没有找到返回null。

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  1. public synchronized V get(Object key) {  
  2.         Entry tab[] = table;  
  3.         int hash = hash(key);  
  4.         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
  5.         for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
  6.             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
  7.                 return e.value;  
  8.             }  
  9.         }  
  10.         return null;  
  11.     }  

从源码层理解Hashtable中的put和get

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原文地址:http://blog.csdn.net/quentain/article/details/51362658

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