java集合框架12——HashMap和HashTable的区别

2021-06-27 02:37:28

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

 
//HashMap中添加key-value的源码  
public V put(K key, V value) {  
    if (table == EMPTY_TABLE) { //如果哈希表没有初始化(table为空)  
        inflateTable(threshold); //用构造时的阈值(其实就是初始容量)扩展table  
    }  
    //如果key==null，就将value加到table[0]的位置  
    //该位置永远只有一个value，新传进来的value会覆盖旧的value  
    if (key == null)   
        return putForNullKey(value);  
  
    int hash = hash(key); //根据键值计算hash值  
  
    int i = indexFor(hash, table.length); //搜索指定hash在table中的索引  
  
    //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  
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
        Object k;  
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {  
            V oldValue = e.value;  
            e.value = value;  
            e.recordAccess(this);  
            return oldValue; //并返回旧的value  
        }  
    }  
  
    modCount++;  
    //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  
    addEntry(hash, key, value, i);  
    return null;  
}  
  
//HashTable中添加key-value的源码  
public synchronized V put(K key, V value) {  
    //确保value不为空  
    if (value == null) {  
        throw new NullPointerException();  
    }  
  
    Entry tab[] = table;  
    int hash = hash(key); //计算哈希值，如果key为null会抛出异常  
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //根据哈希值计算在数组中的索引  
    for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
        if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { //如果对应的key已经存在  
            V old = e.value;  
            e.value = value; //替换掉原来的value  
            return old;  
        }  
    }  
    //否则新添加一个Entry  
    modCount++;  
    if (count >= threshold) { //判断数组中的Entry数量是否已经达到阈值  
        rehash(); //如果达到了，扩容  
  
        tab = table;  
        hash = hash(key); //重新计算哈希值  
        index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; //重新计算在新的数组中的索引  
    }  
  
    //创建一个新的Entry  
    Entry<K,V> e = tab[index];  
    //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  
    tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);  
    count++;  
    return null;  
}  

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


//HashMap的hash  
final int hash(Object k) {  
    int h = hashSeed;  
    if (0 != h && k instanceof String) {  
        return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);  
    }  
  
    h ^= k.hashCode();  
  
    // This function ensures that hashCodes that differ only by  
    // constant multiples at each bit position have a bounded  
    // number of collisions (approximately 8 at default load factor).  
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);  
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);  
}  
public V put(K key, V value) {  
    //省略无关代码……  
    int hash = hash(key); //根据键值计算hash值  
    //省略无关代码……  
}  
  
//HashTable的hash  
private int hash(Object k) {  
    return hashSeed ^ k.hashCode();  
}  
public synchronized V put(K key, V value) {  
    //省略无关代码……  
    int hash = hash(key); //计算哈希值  
    //省略无关代码  
}  

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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