关于HashTable

前言

面试官问ConcurrentHashMap和HashTable的区别,当时很紧张,就回答了HashTable的方法都加上了synchronized关键字,吞吐量没有ConcurrentHashMap高,现在悔的肠子都青了。

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;
    }

当放进的value等于null的时候,就抛出空指针异常。这就是“著名的”HashTable不可以放null指针,而HashMap可以把null当成value的论述。
如果要放入的桶tab[index]这个坑位上已经有人占了,就先遍历一遍,如果存在哈希冲突,那么就把旧值换成新值。
如果没有tab[index]这个坑位没有被占用,或者说没有发生哈希冲突,那么就调用addEntry方法。

1.1 肩负重任的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中的元素数量大于阀值的话,就扩容,并重新定位index
第二步,与HashMap不同,HashTable会把新放入的节点作为链表头部。

1.2 扩容

    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,确认新的桶容量newCapacity,是原来的二倍+1
第二部,将原来桶的头节点赋值到新的桶中,当然了,要重新计算index,计算index的方法与put一样。
由于没有使用红黑树这一数据结构,扩容方法显的十分简单。

2.查询 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,然后遍历链表,找到返回相应的值,找不到就返回null。
get方法的思路和HashMap基本方法是比较一致的

3.删除元素 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;
    }

确认了对应的位置之后,就按照在链表中删除节点的办法来删除该节点。
如果是头结点的话,prev就是null,只需更换头结点就好tab[index] = e.next;
如果不是头结点,这个时候prev已经不是null了,prev的next指针指向要删除节点的下一个节点就好(有可能是null)
如果没有对应key要删除的节点,也没关系,返回null就好。
在这里,也不用考虑TreeNode带来的影响。

结尾

虽然HashTable给方法都加上了synchronized关键字修饰,但是在组合使用HashTable的api的时候,还是有可能出现异常的,具体可以参考《Java并发编程实战》
面试无处不留坑,平时真的要多写多看多总结!

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