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一文带你深入理解Hashtable

Hashtable

概述HashTable是jdk 1.0中引入的产物，基本上现在很少使用了，但是会在面试中经常被问到，你都知道吗：

  1. HashTable底层的实现机制是什么？
  2. HashTable的扩容机制是什么？
  3. HashTable和HashMap的区别是什么？
介绍和使用和HashMap一样，Hashtable也是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射, 重要特点如下:
  • 存储key-value键值对格式
  • 是无序的
  • 底层通过数组+链表的方式实现
  • 通过synchronized关键字实现线程安全
  • key、value都不可以为null（为null时将抛出NullPointerException）

一文带你深入理解Hashtable

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以上是Hashtable的类结构图：
  • 实现了Map接口，提供了键值对增删改查等基础操作
  • 继承了Dictionary字典类，Dictionary是声明了操作"键值对"函数接口的抽象类 。
  • 实现了Cloneable接口，实现数据的浅拷贝
  • 实现了Serializable接口，标记Hashtable支持序列化
使用案例：
@Testpublic void test() {Hashtable<String, String> table=new Hashtable<>();Hashtable<String, String> table1=new Hashtable<>(16);Hashtable<String, String> table2=new Hashtable<>(16, 0.75f);table.put("T1", "1");table.put("T2", "2");System.out.println(table);// 报空指针异常table.put(null, "3");}运行结果：
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核心机制实现机制
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和HashMap相似，Hashtable底层采用数组+链表的数据结构，根据key找到数组对应的桶，相同的key通过链表维护，当数组桶的使用到达阈值后，会进行动态扩容 。但是和HashMap不同的是，链表不会转换为红黑树 。
扩容机制扩容机制依赖两个成员变量，初始容量 和 加载因子 。他们可以通过构造函数设置 。
容量是值哈希表中桶的数量，初始容量就是哈希表创建时的容量 。当容量达到阈值的时候，会进行扩容操作，每次扩容是原来容量的2倍加1，然后重新为hashtable中的每个元素重新分配桶的位置 。
那阈值是多少呢，Hashtable的阈值，用于判断是否需要调整Hashtable的容量，等于"Hashtable当前的容量*加载因子" 。
通常，默认加载因子是 0.75, 这是在时间和空间成本上寻求一种折衷 。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查找某个条目的时间 。
源码解析成员变量// 内部采用Entry数组存储键值对数据，Entry实际为单向链表的表头private transient Entry<?,?>[] table;// HashTable里键值对个数private transient int count;// 扩容阈值，当超过这个值时，进行扩容操作，计算方式为：数组容量*加载因子private int threshold;// 加载因子private float loadFactor;// 修改次数，用于快速失败机制private transient int modCount = 0;Entry的数据结构如下：
private static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {final int hash;final K key;V value;Entry<K,V> next;protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K,V> next) {this.hash = hash;this.key =key;this.value = https://www.isolves.com/it/cxkf/yy/JAVA/2022-09-16/value;this.next = next;}......}
  • Entry是单向链表节点，next指向下一个entry
构造函数// 设置指定容量和加载因子，初始化HashTablepublic Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {// 非法参数校验if (initialCapacity < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);// 非法参数校验if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);if (initialCapacity==0)// 容量最小为1initialCapacity = 1;this.loadFactor = loadFactor;// 初始化数组table = new Entry<?,?>[initialCapacity];// 初始扩容阈值threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);}// 设置指定容量初始HashTable，加载因子为0.75public Hashtable(int initialCapacity) {this(initialCapacity, 0.75f);}// 手动指定数组初始容量为11，加载因子为0.75public Hashtable() {this(11, 0.75f);}put方法【一文带你深入理解Hashtable】// 方法synchronized修饰，线程安全public synchronized V put(K key, V value) {// 如果value为空，直接空指针if (value =https://www.isolves.com/it/cxkf/yy/JAVA/2022-09-16/= null) {throw new NullPointerException();}// Makes sure the key is not already in the hashtable.Entry


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