作者主頁(yè)：Designer 小鄭
作者簡(jiǎn)介：3年JAVA全棧開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，專注JAVA技術(shù)、系統(tǒng)定制、遠(yuǎn)程指導(dǎo)，致力于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，CSDN學(xué)院、藍(lán)橋云課認(rèn)證講師。
主打方向：Vue、SpringBoot、微信小程序

本文講解了 Java 中集合類 HashTable 的語(yǔ)法、使用說(shuō)明和應(yīng)用場(chǎng)景，并給出了樣例代碼。

一、什么是 HashTable

HashTable 是 Java 中的一個(gè)傳統(tǒng)的哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它實(shí)現(xiàn)了 Map 接口。HashTable 使用鍵-值對(duì)的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其中鍵是唯一的，而值可以重復(fù)。它使用哈希函數(shù)將鍵映射為存儲(chǔ)位置，以便快速查找和插入。

HashTable 的主要特點(diǎn)包括以下四點(diǎn)，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí)。

1. 線程安全：HashTable 是線程安全的，即多線程環(huán)境下可以安全地進(jìn)行并發(fā)訪問(wèn)和操作。它通過(guò)在方法上添加 synchronized 關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)同步，保證線程安全。
2. 鍵和值的不允許為 $null$：HashTable 不允許鍵或值為 $null$ 值，任何嘗試插入 $null$ 鍵或值的操作都會(huì)拋出 NullPointerException。
3. 遍歷順序不確定：HashTable 中的元素沒(méi)有固定的遍歷順序，與插入的順序無(wú)關(guān)。
4. 初始容量和負(fù)載因子：HashTable 可以指定初始容量和負(fù)載因子，初始容量表示 HashTable 的初始大小，負(fù)載因子表示重新調(diào)整容量的程度。當(dāng)容量超過(guò)負(fù)載因子時(shí)，HashTable 會(huì)自動(dòng)進(jìn)行擴(kuò)容。

提示：由于 HashTable 是線程安全的，因此在性能方面可能會(huì)受到一定影響。在 Java 1.2 之后，推薦使用 ConcurrentHashMap 代替 HashTable，因?yàn)?ConcurrentHashMap 可以提供更好的并發(fā)性能和可伸縮性。

二、HashTable類的使用

以下是使用 HashTable 類的示例代碼，請(qǐng)同學(xué)們復(fù)制到本地執(zhí)行。

import java.util.Hashtable;

public class HashTableExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個(gè)HashTable對(duì)象
        Hashtable<Integer, String> hashtable = new Hashtable<>();

        // 添加鍵值對(duì)
        hashtable.put(1, "Apple");
        hashtable.put(2, "Banana");
        hashtable.put(3, "Orange");

        // 獲取值
        String value1 = hashtable.get(1);
        System.out.println("Value for key 1: " + value1);

        // 移除鍵值對(duì)
        hashtable.remove(2);

        // 判斷是否包含指定的鍵
        boolean containsKey = hashtable.containsKey(2);
        System.out.println("Contains key 2: " + containsKey);

        // 判斷是否包含指定的值
        boolean containsValue = hashtable.containsValue("Orange");
        System.out.println("Contains value 'Orange': " + containsValue);

        // 遍歷HashTable
        for (Integer key : hashtable.keySet()) {
            String value = hashtable.get(key);
            System.out.println("Key: " + key + ", Value: " + value);
        }

        // 清空HashTable
        hashtable.clear();

        // 判斷HashTable是否為空
        boolean isEmpty = hashtable.isEmpty();
        System.out.println("Is HashTable empty: " + isEmpty);
    }
}

在上述代碼中，首先創(chuàng)建了一個(gè) HashTable 對(duì)象，并使用 put() 方法添加鍵值對(duì)。然后使用 get() 方法獲取指定鍵的值，使用 remove() 方法移除指定的鍵值對(duì)。使用 containsKey() 方法和 containsValue() 方法判斷 HashTable 中是否包含指定的鍵或值。使用 keySet() 方法遍歷 HashTable 中的鍵，然后使用 get() 方法獲取對(duì)應(yīng)的值。使用 clear() 方法清空 HashTable。最后使用 isEmpty() 方法判斷 HashTable 是否為空。

三、HashTable類的應(yīng)用場(chǎng)景

HashTable 類的應(yīng)用場(chǎng)景包括但不限于以下 $5$ 個(gè)方面，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí)。

1. 緩存：HashTable 可以用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的緩存。通過(guò)將鍵值對(duì)存儲(chǔ)在 HashTable 中，可以快速地查找和訪問(wèn)數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)性能。
2. 并發(fā)訪問(wèn)控制：HashTable 是線程安全的，可以在多線程環(huán)境下安全地進(jìn)行并發(fā)訪問(wèn)和操作?？梢杂糜诠蚕碣Y源的訪問(wèn)控制，確保線程安全。
3. 事件調(diào)度器：使用 HashTable 可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的事件調(diào)度器?？梢詫⑹录鳛殒I，事件處理器作為值，通過(guò)定時(shí)任務(wù)或其他觸發(fā)機(jī)制觸發(fā)相應(yīng)的事件處理器。
4. 配置管理：HashTable 可以用于存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)的配置信息。將配置項(xiàng)作為鍵，對(duì)應(yīng)的配置值作為值，可以方便地進(jìn)行配置的讀取和更新。
5. 字典、詞頻統(tǒng)計(jì)：HashTable 可以用于實(shí)現(xiàn)字典或者詞頻統(tǒng)計(jì)。將單詞作為鍵，出現(xiàn)的頻率作為值，可以快速地進(jìn)行單詞的查找和頻率的統(tǒng)計(jì)。

提示：雖然 HashTable 是一個(gè)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但在 Java 中，更推薦使用 ConcurrentHashMap 代替 HashTable 來(lái)實(shí)現(xiàn)線程安全和高并發(fā)性能。

四、HashTable面試題

一、HashTable 和 HashMap 有什么區(qū)別？

• HashTable 是線程安全的，而 HashMap 是非線程安全的。
• HashTable 不允許鍵或值為 $null$，而HashMap 允許 $null$ 鍵和 $null$ 值。
• HashTable 是遺留的類，而 HashMap 是 Java 集合框架的一部分。

二、HashTable 的底層實(shí)現(xiàn)是什么？

• HashTable 的底層實(shí)現(xiàn)是一個(gè)數(shù)組，每個(gè)數(shù)組元素是一個(gè)鏈表，當(dāng)哈希沖突發(fā)生時(shí)，新的元素會(huì)添加到鏈表的末尾。

三、HashTable 如何處理哈希沖突？

• 當(dāng)出現(xiàn)哈希沖突時(shí)，HashTable 使用鏈表來(lái)解決沖突，將沖突的鍵值對(duì)添加到鏈表的末尾。

四、HashTable的初始容量和負(fù)載因子是什么意思？

• 初始容量是創(chuàng)建 HashTable 時(shí)的數(shù)組大小，默認(rèn)為$11$。
• 負(fù)載因子指的是當(dāng) HashTable 中的元素?cái)?shù)量超過(guò)容量乘以負(fù)載因子時(shí)，HashTable 會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容，默認(rèn)為 $0.75$。

五、HashTable的性能如何？

• HashTable 是線程安全的，但在多線程環(huán)境下可能會(huì)有性能影響。
• HashTable 的插入、查找和刪除操作的平均時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)。

六、HashTable 和 ConcurrentHashMap 哪個(gè)性能更好？

• ConcurrentHashMap 在高并發(fā)環(huán)境下性能更好，因?yàn)樗褂昧朔侄捂i的機(jī)制，允許多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)不同的段。

七、HashTable 如何實(shí)現(xiàn)線程安全？

• HashTable 通過(guò)在方法上添加 synchronized 關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)線程安全，保證多線程環(huán)境下的并發(fā)訪問(wèn)和操作。

五、總結(jié)

本文講解了 Java 中集合類 HashTable 的語(yǔ)法、使用說(shuō)明和應(yīng)用場(chǎng)景，并給出了樣例代碼。在下一篇博客中，將講解 Java 中類、對(duì)象、屬性、方法的概念。
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到了這里，關(guān)于【JavaSE專欄55】Java集合類HashTable解析，基于哈希表實(shí)現(xiàn)的唯一性鍵值對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！