자바 개선 장(25)-----해시테이블
- 黄舟원래의
- 2017-02-11 09:54:031241검색
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다목적 해시 테이블 메커니즘을 제공하는 두 가지 클래스가 있습니다. 이들은 put(key , value)을 통해 키와 값을 결합하여 키-값 쌍을 형성할 수 있습니다. 메소드로 저장한 후 get(key) 메소드를 통해 해당 값 값을 얻어옵니다. 하나는 앞서 언급한 HashMap이고, 다른 하나는 곧 설명할 HashTable이다. HashTable의 경우 HashMap의 구현과 상당부분 유사합니다. HashMap을 더 잘 알면 HashTable에 대한 이해가 큰 도움이 될 것입니다. 그들 사이에는 단지 몇 가지 차이점이 있는데, 이에 대해서는 나중에 설명하겠습니다.
1. 정의
Java의 HashTable 정의
public class Hashtable<K,V>
extends Dictionary<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
HashTable이 Dictionary 클래스를 상속하고 Map 인터페이스를 구현한 것을 볼 수 있습니다. . Dictionary 클래스는 키를 해당 값(예: )에 매핑할 수 있는 모든 클래스의 추상 상위 클래스입니다. 각 키와 값은 객체입니다. HashtableDictionary 개체에서 각 키는 최대 하나의 값과 연결됩니다. 맵은 "키-값 키-값 쌍" 인터페이스입니다.
HashTable은 "zipper 메소드"를 사용하여 테이블, 개수, 임계값, loadFactor, modCount와 같은 몇 가지 중요한 매개변수를 정의하는 해시 테이블을 구현합니다.
테이블: Entry[] 배열 유형입니다. 항목은 "zipper" 노드를 나타냅니다. 각 항목은 키-값 쌍, 해시 테이블을 나타냅니다. "키-값 쌍"은 항목 배열에 저장됩니다.
count: HashTable의 크기입니다. 이 크기는 HashTable의 컨테이너 크기가 아니라 포함된 항목 키-값 쌍의 수입니다. .
threshold: Hashtable의 임계값으로 Hashtable의 용량을 조정해야 하는지 여부를 결정하는 데 사용됩니다. 임계값="용량*로딩 인자"의 값입니다.
loadFactor: 로딩 인자.
modCount: "빠른 실패" 메커니즘(즉, 빠른 실패)을 구현하는 데 사용됩니다. 소위 빠른 실패는 동시 컬렉션에서 반복 중일 때 다른 스레드가 구조적 수정을 수행하는 경우 반복자가 즉시 이를 감지하고 반복이 완료될 때까지 기다리는 대신 즉시 ConcurrentModificationException을 발생시킨다는 것을 의미합니다. 당신은 실수를 했습니다.)
2. 생성 방법
HashTabel에는 5개의 생성자가 있습니다. 이 5개의 생성자를 통해 우리는 내가 원하는 HashTable을 만듭니다.
public Hashtable() {
this(11, 0.75f);
}
기본 생성자, 용량은 11, 로드 팩터는 0.75입니다.
public Hashtable(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, 0.75f);
}
지정된 초기 용량과 기본 로드 팩터(0.75) 표면을 사용하여 새로운 빈 해시를 생성합니다.
用指定初始容量和指定加载因子构造一个新的空哈希表。其中initHashSeedAsNeeded方法用于初始化hashSeed参数，其中hashSeed用于计算key的hash值，它与key的hashCode进行按位异或运算。这个hashSeed是一个与实例相关的随机值，主要用于解决hash冲突。 构造一个与给定的 Map 具有相同映射关系的新哈希表。 HashTable的API对外提供了许多方法，这些方法能够很好帮助我们操作HashTable，但是这里我只介绍两个最根本的方法：put、get。 首先我们先看put方法：将指定 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： 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。 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。 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: 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 = 8 * 2 + 1 =17，而阀值threshold=17*0.75 = 13，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、其实这里是我的一个疑问，在计算索引位置index时，HashTable进行了一个与运算过程（hash & 0x7FFFFFFF），为什么需要做一步操作，这么做有什么好处？如果哪位知道，望指导，LZ不胜感激！！下面是计算key的hash值，这里hashSeed发挥了作用。 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。 HashTable和HashMap存在很多的相同点，但是他们还是有几个比较重要的不同点。 第一：我们从他们的定义就可以看出他们的不同，HashTable基于Dictionary类，而HashMap是基于AbstractMap。Dictionary是什么？它是任何可将键映射到相应值的类的抽象父类，而AbstractMap是基于Map接口的骨干实现，它以最大限度地减少实现此接口所需的工作。 第二：HashMap可以允许存在一个为null的key和任意个为null的value，但是HashTable中的key和value都不允许为null。如下： 当HashMap遇到为null的key时，它会调用putForNullKey方法来进行处理。对于value没有进行任何处理，只要是对象都可以。 而当HashTable遇到null时，他会直接抛出NullPointerException异常信息。 第三：Hashtable的方法是同步的，而HashMap的方法不是。所以有人一般都建议如果是涉及到多线程同步时采用HashTable，没有涉及就采用HashMap，但是在Collections类中存在一个静态方法：synchronizedMap()，该方法创建了一个线程安全的Map对象，并把它作为一个封装的对象来返回，所以通过Collections类的synchronizedMap方法是可以我们你同步访问潜在的HashMap。这样君该如何选择呢？？？ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
以上就是java提高篇（二五）-----HashTable的内容，更多相关内容请关注PHP中文网（www.php.cn）！public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {
//验证初始容量
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
//验证加载因子
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);
if (initialCapacity==0)
initialCapacity = 1;
this.loadFactor = loadFactor;
//初始化table，获得大小为initialCapacity的table数组
table = new Entry[initialCapacity];
//计算阀值
threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
//初始化HashSeed值
initHashSeedAsNeeded(initialCapacity);
}private int hash(Object k) {
return hashSeed ^ k.hashCode();
}public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {
//设置table容器大小，其值==t.size * 2 + 1
this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);
putAll(t);
} 三、主要方法
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。public synchronized V put(K key, V value) {
// 确保value不为null
if (value == null) {
throw new NullPointerException();
}
/*
* 确保key在table[]是不重复的
* 处理过程：
* 1、计算key的hash值，确认在table[]中的索引位置
* 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
*/
Entry tab[] = table;
int hash = hash(key); //计算key的hash值
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //确认该key的索引位置
//迭代，寻找该key，替换
for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
V old = e.value;
e.value = value;
return old;
}
}
modCount++;
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
rehash();
tab = table;
hash = hash(key);
index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
}
// 在索引位置处插入一个新的节点
Entry<K,V> e = tab[index];
tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
//容器中元素+1
count++;
return null;
}
protected void rehash() {
int oldCapacity = table.length;
//元素
Entry<K,V>[] oldMap = table;
//新容量=旧容量 * 2 + 1
int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
return;
newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
}
//新建一个size = newCapacity 的HashTable
Entry<K,V>[] newMap = new Entry[];
modCount++;
//重新计算阀值
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
//重新计算hashSeed
boolean rehash = initHashSeedAsNeeded(newCapacity);
table = newMap;
//将原来的元素拷贝到新的HashTable中
for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {
Entry<K,V> e = old;
old = old.next;
if (rehash) {
e.hash = hash(e.key);
}
int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
e.next = newMap[index];
newMap[index] = e;
}
}
}private int hash(Object k) {
return hashSeed ^ k.hashCode();
}public synchronized V get(Object key) {
Entry tab[] = table;
int hash = hash(key);
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
return e.value;
}
}
return null;
} 四、HashTable与HashMap的区别
if (key == null)
return putForNullKey(value);if (value == null) {
throw new NullPointerException();
}