java Hashtable及其子类Properties 源码分析（通俗易懂）
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一、前言
大家好，本篇博文是对Map接口常用实现类之一Hashtable类的源码分析，顺便讲一下它的子类Properties，考虑到Hashtable的使用频率，up不会像HashMap那样讲得很细致，但是底层的东西该说都会说的，比一般地方讲得还是要细点。
注意 : ①解读源码需要扎实的基础，比较适合希望深究的同学； ②不要眼高手低，看会了不代表你会了，自己能跟着过一遍才算有收获； ③点击文章的侧边栏目录或者前面的目录可以进行跳转。 良工不示人以朴，up所有文章都会适时改进。大家有问题都可以在评论区讨论交流，或者私信up。 感谢阅读！
二、Hashtable详解
1.简介
Hashtable是Map接口的一个实现类，地位上与HashMap平起平坐。Hashtable也属于java.base模块，java.util包下，如下图所示 :
我们再来看看Hashtable的类图，如下 :
2.特点
1° Hashtable中保存的也是key-value键值对，不过特别的是，Hashtable键值对中的"key"和"value"都不能为null，否则会抛出nullPointerException异常。
2° Hashtable中的一些常用方法在用法上基本和HashMap中的一致，比如put方法。
3° Hashtable中的成员方法用了synchronized关键字修饰，因此Hashtable是线程安全的，而HashMap是线程不安全的。
3.底层实现
0°
为了通过Debug来给大家分析Hashtable的源码，up以Hashtable_Demo类作为演示类来进行断点调试。Hashtable_Demo类代码如下 : (main函数第一行设置断点）
package csdn.knowledge.api_tools.gather.map;
import java.util.Hashtable;
/**
* @author : Cyan_RA9
* @version : 21.0
*/
public class Hashtable_Demo {
public static void main(String[] args) {
Hashtable hashtable = new Hashtable();
hashtable.put(1, 141);
hashtable.put(2, 141);
hashtable.put(3, 141);
hashtable.put(4, 141);
hashtable.put(5, 141);
hashtable.put(6, 141);
hashtable.put(7, 141);
hashtable.put(8, 141);
hashtable.put(9, "这是集合第9个元素捏");
System.out.println(hashtable);
}
}
1°
Hashtable底层维护了Hashtable$Entry类型的数组table，用于存放键值对，如下图所示 :
通过查看Hashtable的源码能够找到这个Entry类型，如下图所示 :
可以看到，Hashtable$Entry其实就是Hashtable的一个静态内部类，并且同HashMap中的内部类HashMap$Node类一样，也实现了Map接口中的Entry内部接口。
2°
利用无参构造初始化Hashtable类对象时，会将底层的table数组初始化为长度等于11的数组。同样我们可以通过追溯Hashtable无参构造的源码来找到依据，如下 :
可以看到，Hashtable的无参构造，其实底层调用的是本类的一个有参构造，并且通过传入的实参我们可以得到以下信息——table数组的初始容量 = 11；加载因子 = 0.75。这俩就不用我多说了，都是老面孔了。
我们可以进入追进入这个有参构造中看看，如下图所示 :
别的不说，直接看最后两行，将new出的长度 = 11的Entry类型的数组赋值给了table数组，这条语句解释了table数组的初始容量为什么是11。
同时，threshold（临界值）被赋值为8。这个8是怎么来的？其实和我们之前讲得HashMap底层一样，threshold = table数组的长度 * 加载因子 = 11 * 0.75 = 8.25，因为此处进行了int类型的强制向下转型，所以最后赋值给threshold变量的是8，初始临界值 = 8。
关于"临界值有什么用"的问题up在之前的源码分析中讲过很多次了，这里只回顾一点——在HashMap底层中，当table数组中元素的个数超过临界值，就要对table数组进行扩容。
3°
对于Hashtable底层的table数组，其扩容时采用了"2n + 1"的机制。具体解释我们可以结合源码来看，如下图所示 :
先向table数组中加入8个元素，可以看到此时集合中键值对的个数count = 8，等于此时table数组的临界值threshold。此时，如果我们向集合中添加第9个元素，table数组就会进行扩容操作。我们可以通过Debug，来追一下添加第9个元素的put方法。首先我们进入put方法，如下图所示 :
在put方法中我们发现，真正完成添加元素的操作是在addEntry方法中进行的，因此，我们继续追入addEntry方法，如下图所示 :
观察addEntry方法的源码，我们可以清楚地看到Hashtable类和HashMap类在扩容时明显的两点不同——
①具体代码的执行顺序不同 :
HashMap底层是先完成添加元素的操作，再进行临界值的判断——如果当前元素加入集合后，会使得集合中元素的个数大于临界值threshold，就会跳入resize方法对table数组进行扩容。
而Hashtable则是先进行临界值的判断，再完成添加元素的操作——如果当前集合中元素的个数已经达到或超过当前的临界值，就会先跳入rehash方法对table数组进行扩容操作，等扩容成功后，再回来把当前键值对加入table数组中。
②对临界值的判断条件不同 :
HashMap底层对于临界值的判断条件是——如果当前集合中元素的个数大于当前临界值threshold，就进入resize方法对table数组进行扩容。
PS : 大家可能对HashMap底层的一些东西忘了，up将图放下面 :
而Hashtable对于临界值的判断条件却是——如果当前集合中元素的个数大于等于（达到或超过）当前临界值threshold，就进入rehash方法对table数组进行扩容。
当然，以上两点只是内在底层的一些不同，如果从外在宏观上来看，从结果上来看，其实这俩还是一样的😂，都是在添加超过临界值的那个元素后，table数组完成了扩容。
4°
说了这么多，咱们还不知道Hashtable到底是怎么扩容的呢。
前面我们说到，对Hashtable底层的table数组执行扩容操作的是rehash方法，那么其扩容机制到底是个甚呢？接下里，我们就追入rehash方法瞧瞧，如下所示 :
可以看到，有一条非常关键的语句"int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;"，它可以明确地告诉我们——扩容后新数组的长度newCapacity，就等于旧数组的长度左移一位再加1，相当于旧数组的长度 * 2 再 + 1。因此我们上文才说——Hashtable底层的table数组在扩容时采取了"2n + 1"的扩容机制。所以，扩容后table数组的长度就应该 = 11 * 2 + 1 = 23，对应的临界值 = (int) 23 * 0.75 = 17。如下图所示 :
4.HashMap VS Hashtable
HashMap和Hashtable的具体对比图如下 :
三、Properties详解
1.简介
Properties是Hashtable的子类，因此Properties也间接实现了Map接口。Properties类也是采用key-value键值对的形式来存放数据。
2.特点
1° 作为Hashtable的子类，Properties的特点与Hashtable类似，比如不允许null，以及线程同步等等。
2° Properties可以从___.properties文件对应的文件输入流中加载数据到Properties类对象，并进行数据的读取和修改。（PS : ___.properties文件通常指的是配置文件，例如数据库中保存用户信息的配置文件）。
3.具体使用（可以不看）
1° 关于Properties类对象进行元素添加删除等基本操作，up这里就不演示了。我们直接来看看Properties特别的地方，即——对___.properties文件中的属性列表进行读取和修改的操作。
2° 鉴于此部分内容涉及到一些异常类，File类，IO流等基础知识，如果你还没有学完这些内容，建议你先去把这些核心基础搞定（可以去参考up之前写得关于这些内容的万字详解系列博文），搞定之后再回来看这个。当然，如果你已经是学过这些知识了，看博文就是图个查缺补漏，那接下来的代码对你来说就不成问题。
我们先创建一个properties文件，并保存好该文件的路径，如下图所示 :
该properties文件内容如下 :
我们的目的就是实现——在控制台打印出demp1.properties文件中的属性类别，并将demo1.properties文件中的属性列表读取到demo2.properties文件中，并且再向新的demo2.properties文件中追加我们希望的新的数据。
up以Properties_Demo类为演示类，代码如下 : （代码中的注释要看）
package csdn.knowledge.api_tools.gather.map;
import java.io.*;
import java.util.Iterator;
import java.util.Properties;
/**
* @author : Cyan_RA9
* @version : 21.0
*/
public class Properties_Demo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//演示 : Properties类的特有功能
//1.创建Properties类对象
Properties properties = new Properties();
//2.利用字节输入流读取demo1.properties文件中的内容
InputStream inputStream =
new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\JAVA\\IDEA\\file\\demo1.properties"));
//3.利用Properties类的load方法，将文件中的属性列表加载到Properties类对象中。
properties.load(inputStream);
//4.利用迭代器遍历key的集合。
Iterator<String> iterator = properties.stringPropertyNames().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String key = iterator.next();
//5.根据获得的key来获取对应的value。
System.out.println(key + ":" + properties.getProperty(key));
}
//6.利用字节输出流保存属性到demo2.properties文件(PS : true表示追加开启)
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\JAVA\\IDEA\\file\\demo2.properties", true);
properties.setProperty("platform", "CSDN");
properties.store(fileOutputStream, "demo2 for properties,just a demonstration.");
/*
store方法可以将当前Properties类对象中保存的属性列表存储到目的地文件中。
传入的字符串可以作为注释出现在新的文件的头部。
*/
//7.释放资源
inputStream.close();
fileOutputStream.close();
}
}
运行结果 :
在目的地文件的路径下，我们可以看到新的properties文件已经成功生成，如下图所示 :
打开demo2.properties文件，如下图所示 :
可以看到，不仅原本的数据都保存了下来，新的属性列表也成功追加了进来。
四、完结撒❀
🆗，以上就是我们Hashtable及其子类Properties讲解的全部内容了。内容本身还是没什么难度的，主要就是给大家过一下，让大家知道——噢，Map接口的这个实现类是这么个回事。更多精彩内容，关注up不迷路。感谢阅读！
System.out.println("END----------------------------------------------------------------------------");
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