HashMap v.s. HashTable

 

http://www.cnblogs.com/taotaoblog/archive/2009/09/19/1569958.html

 

http://hi.baidu.com/%CE%D2%D7%D4%CE%DE%BB%DA/blog/item/5ba64f90a68dab8aa877a45a.html

 

1、 继承和实现区别

Hashtable是基于陈旧的Dictionary类,完成了Map接口;HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现(HashMap继承于AbstractMap,AbstractMap完成了Map接口)。

2、 线程安全不同

HashTable的方法是同步的,HashMap是未同步,所以在多线程场合要手动同步HashMap。

3、 对null的处理不同

HashTable不允许null值(key和value都不可以),HashMap允许null值(key和value都可以)。即HashTable不允许null值其实在编译期不会有任何的不一样,会照样执行,只是在运行期的时候Hashtable中设置的话回出现空指针异常。HashMap允许null值是指可以有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时,即可以表示 HashMap中没有该键,也可以表示该键所对应的值为null。因此,在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键,而应该用containsKey()方法来判断。

4、 方法不同

HashTable有一个contains(Object value),功能和containsValue(Object value)功能一样。
5、HashTable使用Enumeration,HashMap使用Iterator。

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。
7、哈希值的使用不同,HashTable直接使用对象的hashCode,代码是这样的:
int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
而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) {
  int h = x.hashCode();
  h += ~(h << 9);
  h ^= (h >>> 14);
  h += (h << 4);
  h ^= (h >>> 10);
  return h;
}
static int indexFor(int h, int length) {
  return h & (length-1);
}

 

区别

Hashtable

Hashmap

继承、实现

Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable,Serializable

HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable,Serializable

 

线程同步

已经同步过的可以安全使用

未同步的,可以使用Colletcions进行同步Map Collections.synchronizedMap(Map m)

对null的处理

 

Hashtable table = new Hashtable();

table.put(null, "Null");

table.put("Null", null);

table.contains(null);

table.containsKey(null);

table.containsValue(null);

后面的5句话在编译的时候不会有异常,可在运行的时候会报空指针异常具体原因可以查看源代码

public synchronized V put(K key, V value) {

 // Make sure the value is not null

 if (value == null) {

 throw new NullPointerException();

}

HashMap map = new HashMap();

map.put(null, "Null");

map.put("Null", null);

map.containsKey(null);

map.containsValue(null);

以上这5条语句无论在编译期,还是在运行期都是没有错误的.

在HashMap中,null可以作为键,这样的键只有一个;可以有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时,即可以表示 HashMap中没有该键,也可以表示该键所对应的值为null。因此,在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键,而应该用containsKey()方法来判断。

增长率

 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;

 }

 }

 }

 

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

 Entry<K,V> e = table[bucketIndex];

 table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

 if (size++ >= threshold)

 resize(2 * table.length);

 }

 

哈希值的使用

HashTable直接使用对象的hashCode,代码是这样的:

public synchronized boolean containsKey(Object key) {

 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)) {

 return true;

 }

 }

 return false;

 }

HashMap重新计算hash值,而且用与代替求模

 public boolean containsKey(Object key) {

 Object k = maskNull(key);

 int hash = hash(k.hashCode());

 int i = indexFor(hash, table.length);

 Entry e = table[i];

 while (e != null) {

 if (e.hash == hash && eq(k, e.key))

 return true;

 e = e.next;

 }

 return false;

 }

 

 

 

### ConcurrentHashMap 的 `putIfAbsent` 方法详解 #### 方法定义与功能 `ConcurrentHashMap` 是 Java 并发包中的一个重要组件,它提供了一个高度并发、高性能的哈希表实现[^1]。其方法 `putIfAbsent(K key, V value)` 提供了一种线程安全的方式,在键不存在的情况下向映射中插入指定值。如果该键已经存在,则不会覆盖原有值。 此方法的核心在于它的原子性和一致性保障。通过内部机制,`putIfAbsen`t 能够确保多个线程同时操作时数据的一致性,而无需显式的同步控制。 --- #### 实现细节分析 以下是 `putIfAbsent` 方法的主要逻辑分解: 1. **查找键是否存在** 首先尝试定位给定键的位置。这一步骤利用了底层分段锁(Segment)或者更现代版本中的 CAS 操作来完成高效查询。 2. **条件判断** 如果找到对应的键,则返回已存在的值;如果没有找到,则执行下一步。 3. **插入新值** 使用一种类似于比较并交换的操作(Compare-and-Swap),将新的键值对加入到映射中。这一过程依赖于低级别的硬件支持以及 JDK 中封装好的工具类(如 `Unsafe` 或者其他优化后的 API)。具体来说,这种设计可以有效减少竞争冲突的概率,并提升整体性能。 下面是一个简化版伪代码展示如何工作: ```java public V putIfAbsent(K key, V value) { if (value == null) throw new NullPointerException(); int hash = spread(key.hashCode()); Segment<K,V>[] segments = this.segments; int segmentIndex = (hash >>> SEGMENT_SHIFT) & SEGMENT_MASK; Segment<K,V> s = segments[segmentIndex]; synchronized(s) { // 锁住特定片段而非整个 map HashEntry<K,V>[] tab = s.table; int index = hash & (tab.length - 1); for (HashEntry<K,V> e = tab[index]; e != null; e = e.next) { K k; if ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))) { return e.value; // 已经有相同 Key 存在则直接返回旧 Value } } addNewEntry(tab, index, key, value); // 插入新 Entry 到链表头部 return null; // 表明成功新增一条记录 } } ``` 需要注意的是上述例子基于较早版本结构描述,实际最新源码可能有所调整比如采用树形节点代替简单链表等策略进一步提高大规模场景下的表现效果。 另外值得注意的地方还有关于异常处理部分——当传入参数为null的时候会抛出NullPointerException异常。 --- #### 性能优势对比 相比传统的 `Hashtable` 和早期的 `HashMap` ,`ConcurrentHashMap.putIfAbsent()` 不仅提供了更高的吞吐量还保持良好的扩展能力。特别是在多核处理器环境下表现出色因为它允许读取操作完全不加锁从而极大提高了系统的响应速度和资源利用率。 与此同时借助CAS算法实现了轻量化更新流程避免传统互斥锁定带来的开销问题正如 AtomicLong 类型所展现出来的那样[^3]。 --- ### 示例代码演示 这里给出一段简单的测试程序用于验证 `putIfAbsent` 的行为特征: ```java import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; public class PutIfAbsentExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ConcurrentHashMap<String,Integer> chm=new ConcurrentHashMap<>(); System.out.println(chm.putIfAbsent("one",1)); // 输出 null 因为此处首次写入 Integer result=chm.putIfAbsent("one",2); System.out.println(result+" "+chm.get("one")); // 结果分别为 1 和 1 显示第二次调用未改变原值 Thread t1=new Thread(()->{ chm.putIfAbsent("two",20); }); Thread t2=new Thread(()->{ chm.putIfAbsent("two",25); }); t1.start();t2.start(); t1.join();t2.join(); System.out.println(chm.get("two"));// 可能得到任意一个数值取决于哪个线程率先完成了设置动作但是绝不可能得到两者混合的结果比如说45之类的情况发生因为每次修改都是独立且完整的事务单元 } } ``` 运行以上脚本可以看到即使面对高频率访问请求依然能够维持稳定可靠的数据状态转换路径. ---
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