每天一道面试题(19)----HashMap和HashTable有什么区别

HashMap和HashTable是Java中两种重要的映射数据结构。HashMap是非线程安全但效率较高的选择,适合单线程环境,而HashTable则是线程安全的,但其同步机制降低了效率。两者都不允许键值对重复,HashMap允许空键和空值,而HashTable则不允许null。在多线程环境下,使用HashMap需要手动同步,而HashTable内置了同步机制。

HashMap是线程不安全的,HashMap是一个接口,是Map的一个子接口,是将键映射到值的对象,不允许键值重复,允许空键和空值;由于非线程安全,HashMap的效率要较HashTable的效率高一些。

HashTable是线程安全的一个集合,不允许null值作为一个key值或者value值。

HashTable是synchronized,多个线程访问时不需要自己为它的方法实现同步,而HashMap在被多个线程访问时不需要自己为它的方法实现同步,而HashMap在被多个线程访问的时候需要自己为它的方法实现同步。

### 线程安全HashMap线程安全的,这意味着在多线程环境下,如果多个线程修改了 HashMap 的结构(例如添加或删除元素),则可能会导致数据一致的问题。为了在多线程环境中使用 HashMap,需要外部同步机制来保证线程安全。相比之下,Hashtable线程安全的,它的方法都是 synchronized 的,因此在多线程访需要额外的同步措施[^2]。 ### 键值允许为 null 的情况 HashMap 允许键值都为 null,其中键只能有一个 null 值。而在 Hashtable 中,键值都允许为 null,尝试插入 null 值会导致抛出 NullPointerException 异常。 ### 迭代器差异 HashMap 使用的是 Iterator,这是一种 fail-fast 迭代器,当迭代过程中集合被修改,除了通过迭代器自身的 remove 方法外,会抛出 ConcurrentModificationException 异常。而 Hashtable 使用的是 Enumeration 迭代器,它是 fail-fast 的,因此在迭代过程中集合被修改会抛出异常。 ### Hash 计算方式 HashMap 在计算 hash 值进行了额外的处理,以减少哈希冲突的概率。而 Hashtable 直接使用了 key 的 hashCode 方法来计算 hash 值。 ### 默认初始大小与扩容方式 HashMap 默认初始大小为 16,并且容量必须是 2 的整数次幂,扩容将容量变为原来的 2 倍。而 Hashtable 默认初始大小为 11,扩容将容量变为原来的 2 倍加 1[^2]。 ### 是否包含 contains 方法 HashMap 没有 contains 方法,而 Hashtable 包含了类似于 containsValue 的 contains 方法。 ### 继承关系 HashMap 继承自 AbstractMap 类,而 Hashtable 继承自 Dictionary 类[^2]。 ### 数据结构 HashMap 采用数组、链表红黑树的数据结构,而非线程安全且无序,查找效率较高,初始化默认容量为 $2^4$,每次扩容为原来的 2 倍。而 Hashtable 采用数组链表的数据结构,线程安全,键值均允许为 null,默认初始大小为 11,每次扩充为原来的 $2n+1$[^3]。 ### 同步机制 最大的同在于 Hashtable方法是 synchronized 的,而 HashMap 是,在多个线程访Hashtable 需要自己为它的方法实现同步,而 HashMap 就必须提供外同步 (Collections.synchronizedMap)[^4]。 ```java // 示例代码:HashMap 需要外部同步 Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()); ``` ### 相关问题 1. 如何在多线程环境中安全地使用 HashMap? 2. HashMap Hashtable 在性能上有何差异? 3. Java 中如何实现一个线程安全HashMap
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