[源码解析]HashMap和HashTable的区别(源码分析解读)

前言: 
又是一个大好的周末, 可惜今天起来有点晚, 扒开HashMap和HashTable, 看看他们到底有什么区别吧.

先来一段比较拗口的定义:

Hashtable 的实例有两个参数影响其性能：初始容量 和 加载因子。容量 是哈希表中桶 的数量，初始容量 就是哈希表创建时的容量。注意，哈希表的状态为 open：在发生“哈希冲突”的情况下，单个桶会存储多个条目，这些条目必须按顺序搜索。加载因子 是对哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一个尺度。初始容量和加载因子这两个参数只是对该实现的提示。关于何时以及是否调用 rehash 方法的具体细节则依赖于该实现。

而HashTable是 基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。（除了非同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。 此实现假定哈希函数将元素适   当地分布在各桶之间，可为基本操作（get 和 put）提供稳定的性能。迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”（桶的数量）及其大小（键-值映射关系数）成比例。所以，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。

一, 实例举证

     public static void main(String[] args) {
         Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
         map.put("a", "aaa");
         map.put("b", "bbb");
         map.put("c", "ccc");
         map.put("d", "ddd");
         Iterator<String> iterator = map.keySet().iterator();
         while (iterator.hasNext()) {
             Object key = iterator.next();
             System.out.println("map.get(key) is :" + map.get(key));
         }

         Hashtable<String, String> tab = new Hashtable<String, String>();
         tab.put("a", "aaa");
         tab.put("b", "bbb");
         tab.put("c", "ccc");
         tab.put("d", "ddd");
         Iterator<String> iterator_1 = tab.keySet().iterator();
         while (iterator_1.hasNext()) {
             Object key = iterator_1.next();
             System.out.println("tab.get(key) is :" + tab.get(key));
         }
     }
 }

首先上面有这么一段代码, 那么它的输出是什么呢? 

可以看到, HashMap按照正常顺序输出, 而HashTable输出的顺序却有些诡异.

2, 源码分析
看到上面的结果, 那么我们就分别来看下HashMap和HashTable的源码吧.

首先我要来灌输一些思想, 然后再根据这些定义的规则(前人总结出来的) 再去源码中一探究竟.

1）HashTable是同步的，HashMap是非同步的
HashTable中put和get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;
     }

 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;
     }

HashMap中put和get方法:

 public V put(K key, V value) {
       return putVal(hash(key), key, value, false, true);
 }

 public V get(Object key) {
         Node<K,V> e;
         return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
 }

从以上代码中就能显而易见的看到HashTable中的put和get方法是被synchronized修饰的, 这种做的区别呢? 
由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable．　如果当多个线程访问时, 我们可以使用HashTable或者通过Collections.synchronizedMap来同步HashMap。

2)HashTable与HashMap实现的接口一致，但HashTable继承自Dictionary，而HashMap继承自AbstractMap；
HashTable：

HashMap：
 

3)HashTable不允许null值(key和value都不可以) ,HashMap允许null值(key和value都可以)。

在1中我们可以看到HashTable如果value为null就会直接抛出: throw new NullPointerException();
 那么再看看HashMap put value 具体做了什么?

public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == )
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - ) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = ; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - ) // - for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
}

由此可见, 并没有value值进行强制的nullCheck.

4)HashTable有一个contains(Object value)功能和containsValue(Object value)功能一样。
这里我们可以直接对比HashMap和HashTable有关Contains的方法:

HashTable中的contains方法在HashMap中就被取消了, 那么我们来具体看下HashTable中的contains方法的作用:

 public synchronized boolean contains(Object value) {
         if (value == null) {
             throw new NullPointerException();
         }

         Entry<?,?> tab[] = table;
         for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) {
             for (Entry<?,?> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) {
                 if (e.value.equals(value)) {
                     return true;
                 }
             }
         }
         return false;
 }

然后再看下HashTable中的containsValue方法:

 public boolean containsValue(Object value) {
         return contains(value);
 }

这里就很明显了, contains方法其实做的事情就是containsValue, 里面将value值使用equals进行对比, 所以在HashTable中直接取消了contains方法而是使用containsValue代替.

5)HashTable使用Enumeration进行遍历，HashMap使用Iterator进行遍历。

首先是HashTable中:

 private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {
     Entry<?,?>[] table = Hashtable.this.table;
     int index = table.length;
     Entry<?,?> entry;
     Entry<?,?> lastReturned;
     int type;

     /**
      * Indicates whether this Enumerator is serving as an Iterator
      * or an Enumeration.  (true -> Iterator).
      */
     boolean iterator;

     /**
      * The modCount value that the iterator believes that the backing
      * Hashtable should have.  If this expectation is violated, the iterator
      * has detected concurrent modification.
      */
     protected int expectedModCount = modCount;

     Enumerator(int type, boolean iterator) {
         this.type = type;
         this.iterator = iterator;
     }

     public boolean hasMoreElements() {
         Entry<?,?> e = entry;
         int i = index;
         Entry<?,?>[] t = table;
         /* Use locals for faster loop iteration */
         while (e == null && i > 0) {
             e = t[--i];
         }
         entry = e;
         index = i;
         return e != null;
     }

     @SuppressWarnings("unchecked")
     public T nextElement() {
         Entry<?,?> et = entry;
         int i = index;
         Entry<?,?>[] t = table;
         /* Use locals for faster loop iteration */
         while (et == null && i > 0) {
             et = t[--i];
         }
         entry = et;
         index = i;
         if (et != null) {
             Entry<?,?> e = lastReturned = entry;
             entry = e.next;
             return type == KEYS ? (T)e.key : (type == VALUES ? (T)e.value : (T)e);
         }
         throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");
     }

     // Iterator methods
     public boolean hasNext() {
         return hasMoreElements();
     }

     public T next() {
         if (modCount != expectedModCount)
             throw new ConcurrentModificationException();
         return nextElement();
     }

     public void remove() {
         if (!iterator)
             throw new UnsupportedOperationException();
         if (lastReturned == null)
             throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");
         if (modCount != expectedModCount)
             throw new ConcurrentModificationException();

         synchronized(Hashtable.this) {
             Entry<?,?>[] tab = Hashtable.this.table;
             int index = (lastReturned.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 == lastReturned) {
                     modCount++;
                     expectedModCount++;
                     if (prev == null)
                         tab[index] = e.next;
                     else
                         prev.next = e.next;
                     count--;
                     lastReturned = null;
                     return;
                 }
             }
             throw new ConcurrentModificationException();
         }
     }
 }

然后是HashMap中:

 abstract class HashIterator {
         Node<K,V> next;        // next entry to return
         Node<K,V> current;     // current entry
         int expectedModCount;  // for fast-fail
         int index;             // current slot

         HashIterator() {
             expectedModCount = modCount;
             Node<K,V>[] t = table;
             current = next = null;
             index = 0;
             if (t != null && size > 0) { // advance to first entry
                 do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
             }
         }

         public final boolean hasNext() {
             return next != null;
         }

         final Node<K,V> nextNode() {
             Node<K,V>[] t;
             Node<K,V> e = next;
             if (modCount != expectedModCount)
                 throw new ConcurrentModificationException();
             if (e == null)
                 throw new NoSuchElementException();
             if ((next = (current = e).next) == null && (t = table) != null) {
                 do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
             }
             return e;
         }

         public final void remove() {
             Node<K,V> p = current;
             if (p == null)
                 throw new IllegalStateException();
             if (modCount != expectedModCount)
                 throw new ConcurrentModificationException();
             current = null;
             K key = p.key;
             removeNode(hash(key), key, null, false, false);
             expectedModCount = modCount;
         }
     }

     final class KeyIterator extends HashIterator
         implements Iterator<K> {
         public final K next() { return nextNode().key; }
     }

     final class ValueIterator extends HashIterator
         implements Iterator<V> {
         public final V next() { return nextNode().value; }
     }

     final class EntryIterator extends HashIterator
         implements Iterator<Map.Entry<K,V>> {
         public final Map.Entry<K,V> next() { return nextNode(); }
     }

废弃的接口：Enumeration
Enumeration接口是JDK1.0时推出的，是最好的迭代输出接口，最早使用Vector（现在推荐使用ArrayList）时就是使用Enumeration接口进行输出。虽然Enumeration是一个旧的类，但是在JDK1.5之后为Enumeration类进行了扩充，增加了泛型的操作应用。

Enumeration接口常用的方法有hasMoreElements()（判断是否有下一个值）和 nextElement()（取出当前元素），这些方法的功能跟Iterator类似，只是Iterator中存在删除数据的方法，而此接口不存在删除操作。

为什么还要继续使用Enumeration接口
Enumeration和Iterator接口功能相似，而且Iterator的功能还比Enumeration多，那么为什么还要使用Enumeration？这是因为java的发展经历了很长时间，一些比较古老的系统或者类库中的方法还在使用Enumeration接口，因此为了兼容，还是需要使用Enumeration。

下面给出HashTable和HashMap的几种遍历方式:

 public class Person {
     private int age;
     private String name;
     private String email;
     public int getAge() {
         return age;
     }
     public void setAge(int age) {
         this.age = age;
     }
     public String getName() {
         return name;
     }
     public void setName(String name) {
         this.name = name;
     }
     public String getEmail() {
         return email;
     }
     public void setEmail(String email) {
         this.email = email;
     }
     @Override
     public String toString() {
         return "Person [age=" + age + ", name=" + name + ", email=" + email + "]";
     }
 }

Person.java

 public class Test2 {
     public static void main(String[] args) {
         Person person1 = new Person();
         person1.setAge(34);
         person1.setName("Jacky");
         person1.setEmail("Jacky@gmail.com"); 

         Person person2 = new Person();
         person2.setAge(23);
         person2.setName("Ajay");
         person2.setEmail("Ajay@gmail.com"); 

         Person person3 = new Person();
         person3.setAge(12);
         person3.setName("Bill");
         person3.setEmail("Bill@gmail.com"); 

         Person person4 = new Person();
         person4.setAge(23);
         person4.setName("Gace");
         person4.setEmail("Gace@gmail.com");

         Person person5 = new Person();
         person5.setAge(45);
         person5.setName("Jim");
         person5.setEmail("Jim@gmail.com");

         Hashtable<String, Person> ht = new Hashtable<String, Person>();
         ht.put("1", person1);
         ht.put("2", person2);
         ht.put("3", person3);
         ht.put("4", person4);
         ht.put("5", person5);

         HashMap<String, Person> hm = new HashMap<String, Person>();
         hm.put("1", person1);
         hm.put("2", person2);
         hm.put("3", person3);
         hm.put("4", person4);
         hm.put("5", person5);

         //HashTable 遍历方式:
         //第一种遍历方式, 使用key
         Enumeration<String> keys = ht.keys();
         while (keys.hasMoreElements()) {
             String key = (String) keys.nextElement();
             System.out.println("HashTable 的 key 是 : " + key + ", Value 是 : "+ht.get(key));
         }

         //第二种方式:使用elements()
         Enumeration<Person> elements = ht.elements();
         while (elements.hasMoreElements()) {
             Person person = (Person) elements.nextElement();
             System.out.println(person);
         }

         //第三种方式:使用keySet()
         Iterator<String> iterator = ht.keySet().iterator();
         while (iterator.hasNext()) {
             String key = (String) iterator.next();
             Person value = hm.get(key);

             System.out.println(key + " " + value);
         }

         //第四种方式:使用entrySet
         Iterator<Entry<String, Person>> iterator2 = ht.entrySet().iterator();
         while (iterator2.hasNext()) {
             Map.Entry<String, Person> entry = (Map.Entry<String, Person>) iterator2.next();

             String key = entry.getKey();
             Person value = entry.getValue();

             System.out.println(key + " " + value);
         }

         //HashTable
         //第一种方式
         Iterator<Entry<String, Person>> iterator3 = hm.entrySet().iterator();
         while (iterator3.hasNext()) {
             Map.Entry<String, Person> entry = (Map.Entry<String, Person>) iterator3.next();

             String key = entry.getKey();
             Person value = entry.getValue();

             System.out.println(key + " " + value);
         }

         //第二种方式
         Iterator<String> iterator4 = hm.keySet().iterator();
         // the second method to travel the map
         while (iterator4.hasNext()) {
             String key = (String) iterator4.next();
             Person value = hm.get(key);

             System.out.println(key + " " + value);
         }
     }
 }

Test.java

6)HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数。

HashMap:

 /**
      * The default initial capacity - MUST be a power of two.
      */
     static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

HashTable: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（在大多数 Hashtable 操作中，包括 get 和 put 操作，都反映了这一点）。

  // 默认构造函数。
 public Hashtable() {
     // 默认构造函数，指定的容量大小是11；加载因子是0.75
     this(11, 0.75f);
 }

7)哈希值的使用不同
HashTable:，HashTable直接使用对象的hashCode

 int hash = key.hashCode();
 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

HashMap:HashMap重新计算hash值，而且用与代替求模：

 int hash = hash(k);
 int i = indexFor(hash, table.length);
 static int hash(Object x) {
 h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
      return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
 }
 static int indexFor(int h, int length) {
 return h & (length-1);
 }

3,其他关联
3.1HashMap与HashSet的关系

a、HashSet底层是采用HashMap实现的：

 public HashSet() {
     map = new HashMap<E,Object>();
 }

b、调用HashSet的add方法时，实际上是向HashMap中增加了一行(key-value对)，该行的key就是向HashSet增加的那个对象，该行的value就是一个Object类型的常量。

 private static final Object PRESENT = new Object(); public boolean add(E e) {
     return map.put(e, PRESENT)==null;
 }
 public boolean remove(Object o) {
     return map.remove(o)==PRESENT;
 }

3.2 HashMap 和 ConcurrentHashMap 的关系

关于这部分内容建议自己去翻翻源码，ConcurrentHashMap 也是一种线程安全的集合类，他和HashTable也是有区别的，主要区别就是加锁的粒度以及如何加锁，ConcurrentHashMap 的加锁粒度要比HashTable更细一点。将数据分成一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候，其他段的数据也能被其他线程访问。

更多请参考: http://www.hollischuang.com/archives/82

4. HashTable源码奉上

 package java.util;

 import java.io.*;

 public class Hashtable<K, V> extends Dictionary<K, V> implements Map<K, V>, Cloneable, java.io.Serializable {

     // Hashtable保存key-value的数组。
     // Hashtable是采用拉链法实现的，每一个Entry本质上是一个单向链表
     private transient Entry[] table;

     // Hashtable中元素的实际数量
     private transient int count;

     // 阈值，用于判断是否需要调整Hashtable的容量（threshold = 容量*加载因子）
     private int threshold;

     // 加载因子
     private float loadFactor;

     // Hashtable被改变的次数
     private transient int modCount = 0;

     // 序列版本号
     private static final long serialVersionUID = 1421746759512286392L;

     // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数
     public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {
         if (initialCapacity < 0)
             throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
         if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
             throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: " + loadFactor);

         if (initialCapacity == 0)
             initialCapacity = 1;
         this.loadFactor = loadFactor;
         table = new Entry[initialCapacity];
         threshold = (int) (initialCapacity * loadFactor);
     }

     // 指定“容量大小”的构造函数
     public Hashtable(int initialCapacity) {
         this(initialCapacity, 0.75f);
     }

     // 默认构造函数。
     public Hashtable() {
         // 默认构造函数，指定的容量大小是11；加载因子是0.75
         this(11, 0.75f);
     }

     // 包含“子Map”的构造函数
     public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {
         this(Math.max(2 * t.size(), 11), 0.75f);
         // 将“子Map”的全部元素都添加到Hashtable中
         putAll(t);
     }

     public synchronized int size() {
         return count;
     }

     public synchronized boolean isEmpty() {
         return count == 0;
     }

     // 返回“所有key”的枚举对象
     public synchronized Enumeration<K> keys() {
         return this.<K>getEnumeration(KEYS);
     }

     // 返回“所有value”的枚举对象
     public synchronized Enumeration<V> elements() {
         return this.<V>getEnumeration(VALUES);
     }

     // 判断Hashtable是否包含“值(value)”
     public synchronized boolean contains(Object value) {
         // Hashtable中“键值对”的value不能是null，
         // 若是null的话，抛出异常!
         if (value == null) {
             throw new NullPointerException();
         }

         // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry)
         // 对于每个Entry(单向链表)，逐个遍历，判断节点的值是否等于value
         Entry tab[] = table;
         for (int i = tab.length; i-- > 0;) {
             for (Entry<K, V> e = tab[i]; e != null; e = e.next) {
                 if (e.value.equals(value)) {
                     return true;
                 }
             }
         }
         return false;
     }

     public boolean containsValue(Object value) {
         return contains(value);
     }

     // 判断Hashtable是否包含key
     public synchronized boolean containsKey(Object key) {
         Entry tab[] = table;
         int hash = key.hashCode();
         // 计算索引值，
         // % tab.length 的目的是防止数据越界
         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
         // 找到“key对应的Entry(链表)”，然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素
         for (Entry<K, V> e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
             if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
                 return true;
             }
         }
         return false;
     }

     // 返回key对应的value，没有的话返回null
     public synchronized V get(Object key) {
         Entry tab[] = table;
         int hash = key.hashCode();
         // 计算索引值，
         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
         // 找到“key对应的Entry(链表)”，然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素
         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;
     }

     // 调整Hashtable的长度，将长度变成原来的(2倍+1)
     // (01) 将“旧的Entry数组”赋值给一个临时变量。
     // (02) 创建一个“新的Entry数组”，并赋值给“旧的Entry数组”
     // (03) 将“Hashtable”中的全部元素依次添加到“新的Entry数组”中
     protected void rehash() {
         int oldCapacity = table.length;
         Entry[] oldMap = table;

         int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;
         Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];

         modCount++;
         threshold = (int) (newCapacity * loadFactor);
         table = newMap;

         for (int i = oldCapacity; i-- > 0;) {
             for (Entry<K, V> old = oldMap[i]; old != null;) {
                 Entry<K, V> e = old;
                 old = old.next;

                 int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                 e.next = newMap[index];
                 newMap[index] = e;
             }
         }
     }

     // 将“key-value”添加到Hashtable中
     public synchronized V put(K key, V value) {
         // Hashtable中不能插入value为null的元素！！！
         if (value == null) {
             throw new NullPointerException();
         }

         // 若“Hashtable中已存在键为key的键值对”，
         // 则用“新的value”替换“旧的value”
         Entry tab[] = table;
         int hash = key.hashCode();
         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)) {
                 V old = e.value;
                 e.value = value;
                 return old;
             }
         }

         // 若“Hashtable中不存在键为key的键值对”，
         // (01) 将“修改统计数”+1
         modCount++;
         // (02) 若“Hashtable实际容量” > “阈值”(阈值=总的容量 * 加载因子)
         // 则调整Hashtable的大小
         if (count >= threshold) {
             // Rehash the table if the threshold is exceeded
             rehash();

             tab = table;
             index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
         }

         // (03) 将“Hashtable中index”位置的Entry(链表)保存到e中
         Entry<K, V> e = tab[index];
         // (04)
         // 创建“新的Entry节点”，并将“新的Entry”插入“Hashtable的index位置”，并设置e为“新的Entry”的下一个元素(即“新Entry”为链表表头)。
         tab[index] = new Entry<K, V>(hash, key, value, e);
         // (05) 将“Hashtable的实际容量”+1
         count++;
         return null;
     }

     // 删除Hashtable中键为key的元素
     public synchronized V remove(Object key) {
         Entry tab[] = table;
         int hash = key.hashCode();
         int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
         // 找到“key对应的Entry(链表)”
         // 然后在链表中找出要删除的节点，并删除该节点。
         for (Entry<K, V> e = tab[index], 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;
     }

     // 将“Map(t)”的中全部元素逐一添加到Hashtable中
     public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> t) {
         for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : t.entrySet())
             put(e.getKey(), e.getValue());
     }

     // 清空Hashtable
     // 将Hashtable的table数组的值全部设为null
     public synchronized void clear() {
         Entry tab[] = table;
         modCount++;
         for (int index = tab.length; --index >= 0;)
             tab[index] = null;
         count = 0;
     }

     // 克隆一个Hashtable，并以Object的形式返回。
     public synchronized Object clone() {
         try {
             Hashtable<K, V> t = (Hashtable<K, V>) super.clone();
             t.table = new Entry[table.length];
             for (int i = table.length; i-- > 0;) {
                 t.table[i] = (table[i] != null) ? (Entry<K, V>) table[i].clone() : null;
             }
             t.keySet = null;
             t.entrySet = null;
             t.values = null;
             t.modCount = 0;
             return t;
         } catch (CloneNotSupportedException e) {
             // this shouldn't happen, since we are Cloneable
             throw new InternalError();
         }
     }

     public synchronized String toString() {
         int max = size() - 1;
         if (max == -1)
             return "{}";

         StringBuilder sb = new StringBuilder();
         Iterator<Map.Entry<K, V>> it = entrySet().iterator();

         sb.append('{');
         for (int i = 0;; i++) {
             Map.Entry<K, V> e = it.next();
             K key = e.getKey();
             V value = e.getValue();
             sb.append(key == this ? "(this Map)" : key.toString());
             sb.append('=');
             sb.append(value == this ? "(this Map)" : value.toString());

             if (i == max)
                 return sb.append('}').toString();
             sb.append(", ");
         }
     }

     // 获取Hashtable的枚举类对象
     // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空枚举类”对象；
     // 否则，返回正常的Enumerator的对象。(Enumerator实现了迭代器和枚举两个接口)
     private <T> Enumeration<T> getEnumeration(int type) {
         if (count == 0) {
             return (Enumeration<T>) emptyEnumerator;
         } else {
             return new Enumerator<T>(type, false);
         }
     }

     // 获取Hashtable的迭代器
     // 若Hashtable的实际大小为0,则返回“空迭代器”对象；
     // 否则，返回正常的Enumerator的对象。(Enumerator实现了迭代器和枚举两个接口)
     private <T> Iterator<T> getIterator(int type) {
         if (count == 0) {
             return (Iterator<T>) emptyIterator;
         } else {
             return new Enumerator<T>(type, true);
         }
     }

     // Hashtable的“key的集合”。它是一个Set，意味着没有重复元素
     private transient volatile Set<K> keySet = null;
     // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Set，意味着没有重复元素
     private transient volatile Set<Map.Entry<K, V>> entrySet = null;
     // Hashtable的“key-value的集合”。它是一个Collection，意味着可以有重复元素
     private transient volatile Collection<V> values = null;

     // 返回一个被synchronizedSet封装后的KeySet对象
     // synchronizedSet封装的目的是对KeySet的所有方法都添加synchronized，实现多线程同步
     public Set<K> keySet() {
         if (keySet == null)
             keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);
         return keySet;
     }

     // Hashtable的Key的Set集合。
     // KeySet继承于AbstractSet，所以，KeySet中的元素没有重复的。
     private class KeySet extends AbstractSet<K> {
         public Iterator<K> iterator() {
             return getIterator(KEYS);
         }

         public int size() {
             return count;
         }

         public boolean contains(Object o) {
             return containsKey(o);
         }

         public boolean remove(Object o) {
             return Hashtable.this.remove(o) != null;
         }

         public void clear() {
             Hashtable.this.clear();
         }
     }

     // 返回一个被synchronizedSet封装后的EntrySet对象
     // synchronizedSet封装的目的是对EntrySet的所有方法都添加synchronized，实现多线程同步
     public Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() {
         if (entrySet == null)
             entrySet = Collections.synchronizedSet(new EntrySet(), this);
         return entrySet;
     }

     // Hashtable的Entry的Set集合。
     // EntrySet继承于AbstractSet，所以，EntrySet中的元素没有重复的。
     private class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K, V>> {
         public Iterator<Map.Entry<K, V>> iterator() {
             return getIterator(ENTRIES);
         }

         public boolean add(Map.Entry<K, V> o) {
             return super.add(o);
         }

         // 查找EntrySet中是否包含Object(0)
         // 首先，在table中找到o对应的Entry(Entry是一个单向链表)
         // 然后，查找Entry链表中是否存在Object
         public boolean contains(Object o) {
             if (!(o instanceof Map.Entry))
                 return false;
             Map.Entry entry = (Map.Entry) o;
             Object key = entry.getKey();
             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.equals(entry))
                     return true;
             return false;
         }

         // 删除元素Object(0)
         // 首先，在table中找到o对应的Entry(Entry是一个单向链表)
         // 然后，删除链表中的元素Object
         public boolean remove(Object o) {
             if (!(o instanceof Map.Entry))
                 return false;
             Map.Entry<K, V> entry = (Map.Entry<K, V>) o;
             K key = entry.getKey();
             Entry[] tab = table;
             int hash = key.hashCode();
             int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

             for (Entry<K, V> e = tab[index], prev = null; e != null; prev = e, e = e.next) {
                 if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {
                     modCount++;
                     if (prev != null)
                         prev.next = e.next;
                     else
                         tab[index] = e.next;

                     count--;
                     e.value = null;
                     return true;
                 }
             }
             return false;
         }

         public int size() {
             return count;
         }

         public void clear() {
             Hashtable.this.clear();
         }
     }

     // 返回一个被synchronizedCollection封装后的ValueCollection对象
     // synchronizedCollection封装的目的是对ValueCollection的所有方法都添加synchronized，实现多线程同步
     public Collection<V> values() {
         if (values == null)
             values = Collections.synchronizedCollection(new ValueCollection(), this);
         return values;
     }

     // Hashtable的value的Collection集合。
     // ValueCollection继承于AbstractCollection，所以，ValueCollection中的元素可以重复的。
     private class ValueCollection extends AbstractCollection<V> {
         public Iterator<V> iterator() {
             return getIterator(VALUES);
         }

         public int size() {
             return count;
         }

         public boolean contains(Object o) {
             return containsValue(o);
         }

         public void clear() {
             Hashtable.this.clear();
         }
     }

     // 重新equals()函数
     // 若两个Hashtable的所有key-value键值对都相等，则判断它们两个相等
     public synchronized boolean equals(Object o) {
         if (o == this)
             return true;

         if (!(o instanceof Map))
             return false;
         Map<K, V> t = (Map<K, V>) o;
         if (t.size() != size())
             return false;

         try {
             // 通过迭代器依次取出当前Hashtable的key-value键值对
             // 并判断该键值对，存在于Hashtable(o)中。
             // 若不存在，则立即返回false；否则，遍历完“当前Hashtable”并返回true。
             Iterator<Map.Entry<K, V>> i = entrySet().iterator();
             while (i.hasNext()) {
                 Map.Entry<K, V> e = i.next();
                 K key = e.getKey();
                 V value = e.getValue();
                 if (value == null) {
                     if (!(t.get(key) == null && t.containsKey(key)))
                         return false;
                 } else {
                     if (!value.equals(t.get(key)))
                         return false;
                 }
             }
         } catch (ClassCastException unused) {
             return false;
         } catch (NullPointerException unused) {
             return false;
         }

         return true;
     }

     // 计算Hashtable的哈希值
     // 若 Hashtable的实际大小为0 或者 加载因子<0，则返回0。
     // 否则，返回“Hashtable中的每个Entry的key和value的异或值 的总和”。
     public synchronized int hashCode() {
         int h = 0;
         if (count == 0 || loadFactor < 0)
             return h; // Returns zero

         loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation in progress
         Entry[] tab = table;
         for (int i = 0; i < tab.length; i++)
             for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next)
                 h += e.key.hashCode() ^ e.value.hashCode();
         loadFactor = -loadFactor; // Mark hashCode computation complete

         return h;
     }

     // java.io.Serializable的写入函数
     // 将Hashtable的“总的容量，实际容量，所有的Entry”都写入到输出流中
     private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws IOException {
         // Write out the length, threshold, loadfactor
         s.defaultWriteObject();

         // Write out length, count of elements and then the key/value objects
         s.writeInt(table.length);
         s.writeInt(count);
         for (int index = table.length - 1; index >= 0; index--) {
             Entry entry = table[index];

             while (entry != null) {
                 s.writeObject(entry.key);
                 s.writeObject(entry.value);
                 entry = entry.next;
             }
         }
     }

     // java.io.Serializable的读取函数：根据写入方式读出
     // 将Hashtable的“总的容量，实际容量，所有的Entry”依次读出
     private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws IOException, ClassNotFoundException {
         // Read in the length, threshold, and loadfactor
         s.defaultReadObject();

         // Read the original length of the array and number of elements
         int origlength = s.readInt();
         int elements = s.readInt();

         // Compute new size with a bit of room 5% to grow but
         // no larger than the original size. Make the length
         // odd if it's large enough, this helps distribute the entries.
         // Guard against the length ending up zero, that's not valid.
         int length = (int) (elements * loadFactor) + (elements / 20) + 3;
         if (length > elements && (length & 1) == 0)
             length--;
         if (origlength > 0 && length > origlength)
             length = origlength;

         Entry[] table = new Entry[length];
         count = 0;

         // Read the number of elements and then all the key/value objects
         for (; elements > 0; elements--) {
             K key = (K) s.readObject();
             V value = (V) s.readObject();
             // synch could be eliminated for performance
             reconstitutionPut(table, key, value);
         }
         this.table = table;
     }

     private void reconstitutionPut(Entry[] tab, K key, V value) throws StreamCorruptedException {
         if (value == null) {
             throw new java.io.StreamCorruptedException();
         }
         // Makes sure the key is not already in the hashtable.
         // This should not happen in deserialized version.
         int hash = key.hashCode();
         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)) {
                 throw new java.io.StreamCorruptedException();
             }
         }
         // Creates the new entry.
         Entry<K, V> e = tab[index];
         tab[index] = new Entry<K, V>(hash, key, value, e);
         count++;
     }

     // Hashtable的Entry节点，它本质上是一个单向链表。
     // 也因此，我们才能推断出Hashtable是由拉链法实现的散列表
     private static class Entry<K, V> implements Map.Entry<K, V> {
         // 哈希值
         int hash;
         K key;
         V value;
         // 指向的下一个Entry，即链表的下一个节点
         Entry<K, V> next;

         // 构造函数
         protected Entry(int hash, K key, V value, Entry<K, V> next) {
             this.hash = hash;
             this.key = key;
             this.value = value;
             this.next = next;
         }

         protected Object clone() {
             return new Entry<K, V>(hash, key, value, (next == null ? null : (Entry<K, V>) next.clone()));
         }

         public K getKey() {
             return key;
         }

         public V getValue() {
             return value;
         }

         // 设置value。若value是null，则抛出异常。
         public V setValue(V value) {
             if (value == null)
                 throw new NullPointerException();

             V oldValue = this.value;
             this.value = value;
             return oldValue;
         }

         // 覆盖equals()方法，判断两个Entry是否相等。
         // 若两个Entry的key和value都相等，则认为它们相等。
         public boolean equals(Object o) {
             if (!(o instanceof Map.Entry))
                 return false;
             Map.Entry e = (Map.Entry) o;

             return (key == null ? e.getKey() == null : key.equals(e.getKey()))
                     && (value == null ? e.getValue() == null : value.equals(e.getValue()));
         }

         public int hashCode() {
             return hash ^ (value == null ? 0 : value.hashCode());
         }

         public String toString() {
             return key.toString() + "=" + value.toString();
         }
     }

     private static final int KEYS = 0;
     private static final int VALUES = 1;
     private static final int ENTRIES = 2;

     // Enumerator的作用是提供了“通过elements()遍历Hashtable的接口” 和
     // “通过entrySet()遍历Hashtable的接口”。因为，它同时实现了 “Enumerator接口”和“Iterator接口”。
     private class Enumerator<T> implements Enumeration<T>, Iterator<T> {
         // 指向Hashtable的table
         Entry[] table = Hashtable.this.table;
         // Hashtable的总的大小
         int index = table.length;
         Entry<K, V> entry = null;
         Entry<K, V> lastReturned = null;
         int type;

         // Enumerator是 “迭代器(Iterator)” 还是 “枚举类(Enumeration)”的标志
         // iterator为true，表示它是迭代器；否则，是枚举类。
         boolean iterator;

         // 在将Enumerator当作迭代器使用时会用到，用来实现fail-fast机制。
         protected int expectedModCount = modCount;

         Enumerator(int type, boolean iterator) {
             this.type = type;
             this.iterator = iterator;
         }

         // 从遍历table的数组的末尾向前查找，直到找到不为null的Entry。
         public boolean hasMoreElements() {
             Entry<K, V> e = entry;
             int i = index;
             Entry[] t = table;
             /* Use locals for faster loop iteration */
             while (e == null && i > 0) {
                 e = t[--i];
             }
             entry = e;
             index = i;
             return e != null;
         }

         // 获取下一个元素
         // 注意：从hasMoreElements() 和nextElement() 可以看出“Hashtable的elements()遍历方式”
         // 首先，从后向前的遍历table数组。table数组的每个节点都是一个单向链表(Entry)。
         // 然后，依次向后遍历单向链表Entry。
         public T nextElement() {
             Entry<K, V> et = entry;
             int i = index;
             Entry[] t = table;
             /* Use locals for faster loop iteration */
             while (et == null && i > 0) {
                 et = t[--i];
             }
             entry = et;
             index = i;
             if (et != null) {
                 Entry<K, V> e = lastReturned = entry;
                 entry = e.next;
                 return type == KEYS ? (T) e.key : (type == VALUES ? (T) e.value : (T) e);
             }
             throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");
         }

         // 迭代器Iterator的判断是否存在下一个元素
         // 实际上，它是调用的hasMoreElements()
         public boolean hasNext() {
             return hasMoreElements();
         }

         // 迭代器获取下一个元素
         // 实际上，它是调用的nextElement()
         public T next() {
             if (modCount != expectedModCount)
                 throw new ConcurrentModificationException();
             return nextElement();
         }

         // 迭代器的remove()接口。
         // 首先，它在table数组中找出要删除元素所在的Entry，
         // 然后，删除单向链表Entry中的元素。
         public void remove() {
             if (!iterator)
                 throw new UnsupportedOperationException();
             if (lastReturned == null)
                 throw new IllegalStateException("Hashtable Enumerator");
             if (modCount != expectedModCount)
                 throw new ConcurrentModificationException();

             synchronized (Hashtable.this) {
                 Entry[] tab = Hashtable.this.table;
                 int index = (lastReturned.hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

                 for (Entry<K, V> e = tab[index], prev = null; e != null; prev = e, e = e.next) {
                     if (e == lastReturned) {
                         modCount++;
                         expectedModCount++;
                         if (prev == null)
                             tab[index] = e.next;
                         else
                             prev.next = e.next;
                         count--;
                         lastReturned = null;
                         return;
                     }
                 }
                 throw new ConcurrentModificationException();
             }
         }
     }

     private static Enumeration emptyEnumerator = new EmptyEnumerator();
     private static Iterator emptyIterator = new EmptyIterator();

     // 空枚举类
     // 当Hashtable的实际大小为0；此时，又要通过Enumeration遍历Hashtable时，返回的是“空枚举类”的对象。
     private static class EmptyEnumerator implements Enumeration<Object> {

         EmptyEnumerator() {
         }

         // 空枚举类的hasMoreElements() 始终返回false
         public boolean hasMoreElements() {
             return false;
         }

         // 空枚举类的nextElement() 抛出异常
         public Object nextElement() {
             throw new NoSuchElementException("Hashtable Enumerator");
         }
     }

     // 空迭代器
     // 当Hashtable的实际大小为0；此时，又要通过迭代器遍历Hashtable时，返回的是“空迭代器”的对象。
     private static class EmptyIterator implements Iterator<Object> {

         EmptyIterator() {
         }

         public boolean hasNext() {
             return false;
         }

         public Object next() {
             throw new NoSuchElementException("Hashtable Iterator");
         }

         public void remove() {
             throw new IllegalStateException("Hashtable Iterator");
         }

     }
 }