Hashtable、HashMap、TreeMap心得

三者均实现了Map接口，存储的内容是基于Key-Value的键值对映射，一个映射不能有重复的值，一个键最多只能映射一个值。

(1)元素特性

HashTable中的key、value都不能为null；HashMap中的key、value都可为null，很明显，只能有一个key为null的键值对，但是允许有多个值为null的键值对；TreeMap中当未实现Comparator接口时，key不可以为null；当实现Comparator接口时，若未对null情况进行判断，则key不可以为null,反之亦然。

(2)顺序特性

HashTable、HashMap具有无序特性。TreeMap是利用红黑树来实现的(树中的每一个节点的值，都大于或者等于它的左子树种的所有节点的值)，实现了SortMap接口，能够对保存的记录根据键进行排序。所以一般需要排序的情况下是选择TreeMap来进行，默认为升序排序方式(深度优先搜索)，可自定义实现Comparator接口实现排序方式。

(3)初始化与增长方式

初始化时：HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11，且不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂；HashMap默认容量为16，且要求容量一定为2的整数次幂。

扩容时：HashTable将容量变为原来的2倍加1；HashMap扩容将容量变为原来的2倍。

(4)线程安全性

HashTable其方法函数都是同步的(采用synchronized修饰)，不会出现两个现成同时对数据进行操作的情况，因此保证了线程安全性。正是因为如此，在多线程的情况下效率表现非常低下。因为当一个线程也访问HashTable的同步方法时，其他线程也访问同步方法就会进入阻塞状态。比如当一个线程添加数据的时候，另外一个线程即使执行获取其他数据的时候也必须被阻塞，大大降低了程序的运行效率，在新版本中已经被废弃，不建议使用。

HashMap不支持线程的同步，即任意时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步（1）可以用Collections的synchronizedMap方法；（2）使用ConcurrentHashMap类，相较于HashTable锁住的是对象整体，ConcurrentHashMap基于lock实现锁分段技术。首先将Map存放的数据分成一段一段的存储方式，然后给每一段数据分配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个断的数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。ConcurrentHashMap不仅保证了多线程运行环境下的数据访问安全性，而且性能上有长足的提升。

(5)一段话HashMap

HashMap基于哈希思想，实现对数据的读写，当我们将键值对传递给put()方法时，它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode，然后找到bucket位置来存值对象。当获取对象时，通过键值对的equals()方法找到正确的键值对，然后返回对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会存储在链表的下一个节点中。HashMap在每一个链表节点中存储键值对对象。当两个不同的键对象的hashcode相同时，它们会存储在同一个bucket位置的链表中，可通过键对象的equals()方法来找到键值对。如果链表代销超过阈值，链表就会被改造为树形结构。