《Java核心密卷36讲》9-10讲学习笔记

 

对比Hashtable、HashMap、TreeMap有什么不同？

Hashtable、HashMap、TreeMap

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键，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可以为null，很显然只能有一个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（树中的每个节点的值，都会大于或等于它的左子树种的所有节点的值，并且小于或等于它的右子树中的所有节点的 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），不会出现两个线程同时对数据进行操作的情况，因此保证了线程安全性。也正因为如此，在多线程运行环境下效率表现非常低 下。因为当一个线程访问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。比如当一个线程在添加数据时候，另外一个线程即使执行获取其他数据的操作也必须被阻塞， 大大降低了程序的运行效率，在新版本中已被废弃，不推荐使用。

HashMap不支持线程的同步，即任一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段的数据时，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位置来储存值对象。

当获取对象时， 通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。

HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在链表的下一个节点中。

HashMap在每个链表节点中储存 键值对对象。

当两个不同的键对象的hashcode相同时，它们会储存在同一个bucket位置的链表中，可通过键对象的equals()方法用来找到键值对。

如果链表大小超过阈值 （TREEIFY_THRESHOLD, 8），链表就会被改造为树形结构。

解决哈希冲突的常用方法有

开放定址法

基本思想是：当关键字key的哈希地址p=H（key）出现冲突时，以p为基础，产生另一个哈希地址p1，如果p1仍然冲突，再以p为基础，产生另一个哈希地址p2，…，直到找出一个不冲突的哈 希地址pi ，将相应元素存入其中。

 

再哈希法

这种方法是同时构造多个不同的哈希函数： Hi=RH1（key） i=1，2，…，k 当哈希地址Hi=RH1（key）发生冲突时，再计算Hi=RH2（key）……，直到冲突不再产生。这种方法不易产生聚集，但增加了计算时间。

 

链地址法

这种方法的基本思想是将所有哈希地址为i的元素构成一个称为同义词链的单链表，并将单链表的头指针存在哈希表的第i个单元中，因而查找、插入和删除主要在同义词链中进行。链地址法适用 于经常进行插入和删除的情况。

 

建立公共溢出区

这种方法的基本思想是：将哈希表分为基本表和溢出表两部分，凡是和基本表发生冲突的元素，一律填入溢出表。