Map?是“键值对”映射的抽象接口。
AbstractMap?实现了Map中的绝大部分函数接口。它减少了“Map的实现类”的重复编码。
SortedMap?有序的“键值对”映射接口。
NavigableMap?是继承于SortedMap的,支持导航函数的接口。
HashMap, Hashtable, TreeMap, WeakHashMap这4个类是“键值对”映射的实现类。它们各有区别!
HashMap?是基于“拉链法”实现的散列表。一般用于单线程程序中。
Hashtable?也是基于“拉链法”实现的散列表。它一般用于多线程程序中。
WeakHashMap?也是基于“拉链法”实现的散列表,它一般也用于单线程程序中。相比HashMap,WeakHashMap中的键是“弱键”,当“弱键”被GC回收时,它对应的键值对也会被从WeakHashMap中删除;而HashMap中的键是强键。
TreeMap?是有序的散列表,它是通过红黑树实现的。它一般用于单线程中存储有序的映射。
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第2部分 HashMap和Hashtable异同
第2.1部分 HashMap和Hashtable的相同点
HashMap和Hashtable都是存储“键值对(key-value)”的散列表,而且都是采用拉链法实现的。
存储的思想都是:通过table数组存储,数组的每一个元素都是一个Entry;而一个Entry就是一个单向链表,Entry链表中的每一个节点就保存了key-value键值对数据。
添加key-value键值对:首先,根据key值计算出哈希值,再计算出数组索引(即,该key-value在table中的索引)。然后,根据数组索引找到Entry(即,单向链表),再遍历单向链表,将key和链表中的每一个节点的key进行对比。若key已经存在Entry链表中,则用该value值取代旧的value值;若key不存在Entry链表中,则新建一个key-value节点,并将该节点插入Entry链表的表头位置。
删除key-value键值对:删除键值对,相比于“添加键值对”来说,简单很多。首先,还是根据key计算出哈希值,再计算出数组索引(即,该key-value在table中的索引)。然后,根据索引找出Entry(即,单向链表)。若节点key-value存在与链表Entry中,则删除链表中的节点即可。
上面介绍了HashMap和Hashtable的相同点。正是由于它们都是散列表,我们关注更多的是“它们的区别,以及它们分别适合在什么情况下使用”。那接下来,我们先看看它们的区别。
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第2.2部分 HashMap和Hashtable的不同点
1 继承和实现方式不同
HashMap 继承于AbstractMap,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
Hashtable 继承于Dictionary,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
HashMap的定义:
public?class?HashMap
Hashtable的定义:
public?class?Hashtable
从中,我们可以看出:
1.1?HashMap和Hashtable都实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
? ? ? 实现了Map接口,意味着它们都支持key-value键值对操作。支持“添加key-value键值对”、“获取key”、“获取value”、“获取map大小”、“清空map”等基本的key-value键值对操作。
? ? ? 实现了Cloneable接口,意味着它能被克隆。
? ? ? 实现了java.io.Serializable接口,意味着它们支持序列化,能通过序列化去传输。
1.2?HashMap继承于AbstractMap,而Hashtable继承于Dictionary
? ? ? Dictionary是一个抽象类,它直接继承于Object类,没有实现任何接口。Dictionary类是JDK 1.0的引入的。虽然Dictionary也支持“添加key-value键值对”、“获取value”、“获取大小”等基本操作,但它的API函数比Map少;而且 ? ? ? ? ? ? Dictionary一般是通过Enumeration(枚举类)去遍历,Map则是通过Iterator(迭代器)去遍历。 然而‘由于Hashtable也实现了Map接口,所以,它即支持Enumeration遍历,也支持Iterator遍历。关于这点,后面还会进一步说明。
? ? ? AbstractMap是一个抽象类,它实现了Map接口的绝大部分API函数;为Map的具体实现类提供了极大的便利。它是JDK 1.2新增的类。
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2 线程安全不同
Hashtable的几乎所有函数都是同步的,即它是线程安全的,支持多线程。
而HashMap的函数则是非同步的,它不是线程安全的。若要在多线程中使用HashMap,需要我们额外的进行同步处理。 对HashMap的同步处理可以使用Collections类提供的synchronizedMap静态方法,或者直接使用JDK 5.0之后提供的java.util.concurrent包里的ConcurrentHashMap类。
3 对null值的处理不同
HashMap的key、value都可以为null。
Hashtable的key、value都不可以为null。
我们先看看HashMap和Hashtable “添加key-value”的方法
HashMap的添加key-value的方法
1?//?将“key-value”添加到HashMap中
2?public?V put(K key, V value) {
3?//?若“key为null”,则将该键值对添加到table[0]中。
4?if?(key ==?null)
5?return?putForNullKey(value);
6?//?若“key不为null”,则计算该key的哈希值,然后将其添加到该哈希值对应的链表中。
7?int?hash =?hash(key.hashCode());
8?int?i =?indexFor(hash, table.length);
9?for?(Entry
Hashtable的添加key-value的方法
1?//?将“key-value”添加到Hashtable中
2?public?synchronized?V put(K key, V value) {
3?//?Hashtable中不能插入value为null的元素!!!
4?if?(value ==?null) {
5?throw?new?NullPointerException();
6?}
7?
8?//?若“Hashtable中已存在键为key的键值对”,
9?//?则用“新的value”替换“旧的value”
10?Entry tab[] =?table;
11?//?Hashtable中不能插入key为null的元素!!!
12?//?否则,下面的语句会抛出异常!
13?int?hash =?key.hashCode();
14?int?index = (hash & 0x7FFFFFFF) %?tab.length;
15?for?(Entry
根据上面的代码,我们可以看出:
Hashtable的key或value,都不能为null!否则,会抛出异常NullPointerException。
HashMap的key、value都可以为null。?当HashMap的key为null时,HashMap会将其固定的插入table[0]位置(即HashMap散列表的第一个位置);而且table[0]处只会容纳一个key为null的值,当有多个key为null的值插入的时候,table[0]会保留最后插入的value。
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4 支持的遍历种类不同
HashMap只支持Iterator(迭代器)遍历。
而Hashtable支持Iterator(迭代器)和Enumeration(枚举器)两种方式遍历。
Enumeration 是JDK 1.0添加的接口,只有hasMoreElements(), nextElement() 两个API接口,不能通过Enumeration()对元素进行修改 。
而Iterator 是JDK 1.2才添加的接口,支持hasNext(), next(), remove() 三个API接口。HashMap也是JDK 1.2版本才添加的,所以用Iterator取代Enumeration,HashMap只支持Iterator遍历。
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5 通过Iterator迭代器遍历时,遍历的顺序不同
HashMap是“从前向后”的遍历数组;再对数组具体某一项对应的链表,从表头开始进行遍历。
Hashtabl是“从后往前”的遍历数组;再对数组具体某一项对应的链表,从表头开始进行遍历。
HashMap和Hashtable都实现Map接口,所以支持获取它们“key的集合”、“value的集合”、“key-value的集合”,然后通过Iterator对这些集合进行遍历。
由于“key的集合”、“value的集合”、“key-value的集合”的遍历原理都是一样的;下面,我以遍历“key-value的集合”来进行说明。
HashMap 和Hashtable 遍历”key-value集合”的方式是:(01) 通过entrySet()获取“Map.Entry集合”。 (02) 通过iterator()获取“Map.Entry集合”的迭代器,再进行遍历。
HashMap的实现方式:先“从前向后”的遍历数组;对数组具体某一项对应的链表,则从表头开始往后遍历。
1?//?返回“HashMap的Entry集合”
2?public?Set<Map.Entry
Hashtable的实现方式:先从“后向往前”的遍历数组;对数组具体某一项对应的链表,则从表头开始往后遍历。
1?public?Set<Map.Entry
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6 容量的初始值 和 增加方式都不一样
HashMap默认的容量大小是16;增加容量时,每次将容量变为“原始容量x2”。
Hashtable默认的容量大小是11;增加容量时,每次将容量变为“原始容量x2 + 1”。
HashMap默认的“加载因子”是0.75, 默认的容量大小是16。
1?//?默认的初始容量是16,必须是2的幂。
2?static?final?int?DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
3?
4?//?默认加载因子
5?static?final?float?DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
6?
7?//?指定“容量大小”的构造函数
8?public?HashMap(int?initialCapacity) {
9?this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
10?}
当HashMap的 “实际容量” >= “阈值”时,(阈值 = 总的容量 * 加载因子),就将HashMap的容量翻倍。
1?//?新增Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。
2?void?addEntry(int?hash, K key, V value,?int?bucketIndex) {
3?//?保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
4?Entry
Hashtable默认的“加载因子”是0.75, 默认的容量大小是11。?
1?//?默认构造函数。
2?public?Hashtable() {
3?//?默认构造函数,指定的容量大小是11;加载因子是0.75
4?this(11, 0.75f);
5?}
当Hashtable的 “实际容量” >= “阈值”时,(阈值 = 总的容量 x 加载因子),就将变为“原始容量x2 + 1”。
1?//?调整Hashtable的长度,将长度变成原来的(2倍+1)
2?//?(01) 将“旧的Entry数组”赋值给一个临时变量。
3?//?(02) 创建一个“新的Entry数组”,并赋值给“旧的Entry数组”
4?//?(03) 将“Hashtable”中的全部元素依次添加到“新的Entry数组”中
5?protected?void?rehash() {
6?int?oldCapacity =?table.length;
7?Entry[] oldMap =?table;
8?
9?int?newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;
10?Entry[] newMap =?new?Entry[newCapacity];
11?
12?modCount++;
13?threshold = (int)(newCapacity *?loadFactor);
14?table =?newMap;
15?
16?for?(int?i = oldCapacity ; i– > 0?
原文:https://blog.51cto.com/928343994/2853961