Java Hashtable[编辑 | 编辑源代码]

Java Hashtable是Java集合框架中一个古老的键值对存储实现，自JDK 1.0起存在。它实现了

Map

接口，使用哈希表数据结构存储数据，具有线程安全的特性（所有方法用

synchronized

修饰）。本章将详细解析其实现原理、使用场景及与现代替代品的对比。

核心特性[编辑 | 编辑源代码]

线程安全：所有公共方法均为同步方法
不允许
null
键/值：尝试存入
```
null
```
会抛出
```
NullPointerException
```
初始容量与负载因子：默认初始容量11，负载因子0.75
枚举遍历：提供
```
elements()
```
和
```
keys()
```
方法返回枚举器
继承体系：

基础用法[编辑 | 编辑源代码]

创建实例[编辑 | 编辑源代码]

// 基础构造
Hashtable<String, Integer> populations = new Hashtable<>();

// 指定初始容量
Hashtable<String, Double> prices = new Hashtable<>(20);

// 指定初始容量和负载因子
Hashtable<Character, Boolean> flags = new Hashtable<>(10, 0.5f);

基本操作示例[编辑 | 编辑源代码]

Hashtable<String, Integer> inventory = new Hashtable<>();
inventory.put("Laptop", 15);    // 添加
inventory.put("Mouse", 42);
int count = inventory.get("Laptop");  // 获取
inventory.remove("Mouse");      // 删除
boolean exists = inventory.containsKey("Keyboard"); // 检查

并发特性分析[编辑 | 编辑源代码]

由于所有方法都使用

synchronized

修饰，Hashtable可实现线程安全，但会带来性能开销。以下示例演示多线程环境下的安全操作：

class InventoryManager {
    private static Hashtable<String, Integer> stock = new Hashtable<>();
    
    public static void updateStock(String item, int delta) {
        synchronized(stock) {
            stock.put(item, stock.getOrDefault(item, 0) + delta);
        }
    }
}

页面模块:Message box/ambox.css没有内容。

性能考量[编辑 | 编辑源代码]

哈希表性能受以下因素影响： $O (1)$ 平均时间复杂度（理想情况下），但可能退化为 $O (n)$ （所有键哈希冲突时）

扩容机制[编辑 | 编辑源代码]

当元素数量超过阈值（容量×负载因子）时自动扩容： $newCapacity = (oldCapacity < < 1) + 1$

与现代集合对比[编辑 | 编辑源代码]

特性	Hashtable	HashMap	ConcurrentHashMap
是 \| 否 \| 是
否 \| 是 \| 否
强一致性 \| 快速失败 \| 弱一致性
表级锁 \| 无锁 \| 分段锁/桶锁

实际应用案例[编辑 | 编辑源代码]

配置文件解析[编辑 | 编辑源代码]

Hashtable<String, String> parseConfig(InputStream in) throws IOException {
    Properties props = new Properties();
    props.load(in);  // Properties继承Hashtable
    return new Hashtable<>(props);
}

数据缓存实现[编辑 | 编辑源代码]

class SimpleCache<K,V> {
    private final Hashtable<K,V> cache = new Hashtable<>();
    private final int maxSize;
    
    public synchronized void put(K key, V value) {
        if(cache.size() >= maxSize) {
            cache.clear();
        }
        cache.put(key, value);
    }
}

高级技巧[编辑 | 编辑源代码]

自定义哈希函数[编辑 | 编辑源代码]

重写键对象的

hashCode()

和

equals()

方法：

class Product {
    String id;
    String category;
    
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, category);
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 实现细节省略
    }
}

同步视图创建[编辑 | 编辑源代码]

Map<String, Integer> syncMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
// 与Hashtable类似但允许null值

常见问题[编辑 | 编辑源代码]

模板:Q&A

最佳实践[编辑 | 编辑源代码]

新代码优先考虑
```
ConcurrentHashMap
```
需要序列化时实现
```
readObject
```
/
```
writeObject
```
方法控制过程
遍历大型Hashtable时使用
```
entrySet()
```
而非
```
keySet()
```
提高效率
预估数据量时设置合理的初始容量避免频繁rehash

参考代码[编辑 | 编辑源代码]

完整线程安全示例：

class TransactionManager {
    private final Hashtable<Long, Transaction> activeTransactions 
        = new Hashtable<>(1000);
    
    public void beginTransaction(Long txId, Transaction tx) {
        activeTransactions.put(txId, tx);
    }
    
    public void commit(Long txId) {
        Transaction tx = activeTransactions.remove(txId);
        if(tx != null) {
            tx.commit();
        }
    }
    
    public synchronized Collection<Transaction> getPendingTransactions() {
        return new ArrayList<>(activeTransactions.values());
    }
}

模板:BottomNote