java集合框架12——HashMap和HashTable的区别

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:

//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:

static int hash(int h) {
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}

// HashMap的添加
public V put(K key, V value) {
    //省略代码……
    int hash = hash(key.hashCode());
    // 省略代码……
}

//HashTable的添加
public synchronized V put(K key, V value) {
    //省略代码……
    int hash = key.hashCode();
    //省略代码……
}

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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