java集合框架12——HashMap和HashTable的区别

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前面已经学习了Map的部分内容，主要是HashMap和HashTable，这一节我们来看看它们两有啥异同点。

1. HashMap和HashTable的相同点

        HashMap和HashTable都是存储“键值对”的散列表，而且都是采用拉链法来实现的。存储的思想都是：通过table数组存储，数组的每个元素都是一个Entry，而一个Entry就是一个单项链表，Entry链表中的每个节点都保存了key-value数据。

        HashMap和HashTable的相同点基本没啥好研究的，我们更多的是关注它们的不同点，

2. HashMap和HashTable的不同点

        分析不同点时，我们也部分结合前面分析的源码，这样更加直观。

1）继承方式不同

        HashMap继承与AbstractMap，实现了Map、Cloneable和Java.io.Serializable接口。

        HashTable继承与Dictionary，实现了Map、Cloneable和java.io.Serializable接口。

        Dictionary是一个抽象类，它直接继承与Object类，没有实现任何接口。Dictionary是JDK1.0引入的，虽然也支持添加键值对，获取value等基本操作，但是它的API比Map少，而且Dictionary议案是通过Enumeration去遍历，Map则是通过Iterator去遍历。然而由于HashTable也实现了Map接口，所以它也支持Iterator遍历，这点后面再阐述。

2）线程安全不同

        HashMap的方法是非同步的，若要在多线程下使用HashMap，需要我们额外的进行同步处理。对HashMap处理可以使用Collections类提供的synchronizedMap静态方法，或者直接使用JDK5.0之后提供的java.util.concurrent包里的ConcurrentHashMap类。

        HashTable几乎所有方法都是同步的，前面都加了synchronized关键字，它支持多线程。

3）对null值的处理不同

        HashMap的key和value都可以为null。

        HashTable的key和value都不可以为null。

        我们可以结合两者添加key-value的方法来看：

[java]  view plain  copy

 

1. //HashMap中添加key-value的源码  
2. public V put(K key, V value) {  
3.     if (table == EMPTY_TABLE) { //如果哈希表没有初始化(table为空)  
4.         inflateTable(threshold); //用构造时的阈值(其实就是初始容量)扩展table  
5.     }  
6.     //如果key==null，就将value加到table[0]的位置  
7.     //该位置永远只有一个value，新传进来的value会覆盖旧的value  
8.     if (key == null)   
9.         return putForNullKey(value);  
10.   
11.     int hash = hash(key); //根据键值计算hash值  
12.   
13.     int i = indexFor(hash, table.length); //搜索指定hash在table中的索引  
14.   
15.     //循环遍历Entry数组，若该key对应的键值对已经存在，则用新的value取代旧的value  
16.     for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
17.         Object k;  
18.         if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {  
19.             V oldValue = e.value;  
20.             e.value = value;  
21.             e.recordAccess(this);  
22.             return oldValue; //并返回旧的value  
23.         }  
24.     }  
25.   
26.     modCount++;  
27.     //如果在table[i]中没找到对应的key，那么就直接在该位置的链表中添加此Entry  
28.     addEntry(hash, key, value, i);  
29.     return null;  
30. }  
31.   
32. //HashTable中添加key-value的源码  
33. public synchronized V put(K key, V value) {  
34.     //确保value不为空  
35.     if (value == null) {  
36.         throw new NullPointerException();  
37.     }  
38.   
39.     Entry tab[] = table;  
40.     int hash = hash(key); //计算哈希值，如果key为null会抛出异常  
41.     int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //根据哈希值计算在数组中的索引  
42.     for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
43.         if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { //如果对应的key已经存在  
44.             V old = e.value;  
45.             e.value = value; //替换掉原来的value  
46.             return old;  
47.         }  
48.     }  
49.     //否则新添加一个Entry  
50.     modCount++;  
51.     if (count >= threshold) { //判断数组中的Entry数量是否已经达到阈值  
52.         rehash(); //如果达到了，扩容  
53.   
54.         tab = table;  
55.         hash = hash(key); //重新计算哈希值  
56.         index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //重新计算在新的数组中的索引  
57.     }  
58.   
59.     //创建一个新的Entry  
60.     Entry<K,V> e = tab[index];  
61.     //存到对应的位置，并将其next置为原来该位置的Entry，这样就与原来的连上了  
62.     tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);  
63.     count++;  
64.     return null;  
65. }  

        从上面的代码中可以看出，HashTable的key和value都不能为null，否则会抛出异常，异常是NullPointerException。HashMap的key和value都可以为null，当key为null时，HashMap会将其固定的插入table[0]位置，而且table[0]的位置只会容纳一个key为null的值。

4）支持的遍历种类不同

        HashMap只支持Iterator遍历。

        HashTable支持Iterator和Enumeration两种方式遍历。

5）初始容量和扩容方式不同

        HashMap的默认容量是16,，扩容时，每次将容量变为原来的2倍；

        HashTable的默认容量是11，扩容时，每次将容量变为原来的2倍+1。

6）添加key-value的hash值算法不同

        HashMap添加元素时，是使用自定义的哈希算法；

        HashTable是直接采用key的hashCode()。我们看一下源码：

[java]  view plain  copy

1. //HashMap的hash  
2. final int hash(Object k) {  
3.     int h = hashSeed;  
4.     if (0 != h && k instanceof String) {  
5.         return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);  
6.     }  
7.   
8.     h ^= k.hashCode();  
9.   
10.     // This function ensures that hashCodes that differ only by  
11.     // constant multiples at each bit position have a bounded  
12.     // number of collisions (approximately 8 at default load factor).  
13.     h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);  
14.     return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);  
15. }  
16. public V put(K key, V value) {  
17.     //省略无关代码……  
18.     int hash = hash(key); //根据键值计算hash值  
19.     //省略无关代码……  
20. }  
21.   
22. //HashTable的hash  
23. private int hash(Object k) {  
24.     return hashSeed ^ k.hashCode();  
25. }  
26. public synchronized V put(K key, V value) {  
27.     //省略无关代码……  
28.     int hash = hash(key); //计算哈希值  
29.     //省略无关代码  
30. }  

7）部分API不同

        HashMap不支持contains(Object value)方法，没有重写toString()方法；

        HashTable支持contains(Object value)方法，而且重写了toString()方法。

        以上就是两者的主要区别，如有补充的或者错误之处，欢迎留言指正~

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