HashMap和HashTable的區別是什么？

這篇文章主要介紹了HashMap和HashTable的區別，具有一定借鑒價值，需要的朋友可以參考下。下面就和我一起來看看HashMap和HashTable具體有什么區別吧。

1.首先來看下繼承結構：

HashMap

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

Hashtable

public class Hashtable<K,V>
    extends Dictionary<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

1、首先通過名字我們可以看出HashMap符合駝峰命名規則，Hashtable不符合駝峰命名規則，通過繼承結構我們發現HashMap繼承自AbstractMap<K,V>,而Hashtable繼承自Dictionnary<K,V>，Dictionary是一個已經被廢棄的類，所有Hashtable一般不推薦使用，多線程環境下可以使用同步容器ConcurrentHashMap<K,V>類。

2、通過類的屬性可以發現，在jdk1.8,當HashMap中的某條鏈中存儲的結點數大于等于8時并且鏈表數組長度大于64時轉化為紅黑樹，而Hashtable并不會轉化為紅黑樹。

3、Hashtable的put()與HashMap的put()

Hashtable的put操作:

public synchronized V put(K key, V value) {
        // Make sure the value is not null
        if (value == null) {
            throw new NullPointerException();
        }

        // Makes sure the key is not already in the hashtable.
        Entry<?,?> tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
        for(; entry != null ; entry = entry.next) {
            if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                V old = entry.value;
                entry.value = value;
                return old;
            }
        }

        addEntry(hash, key, value, index);
        return null;
    }

Hashtable中的方法添加了synchronized 關鍵字，所以它是一個同步方法。

通過 if (value == null)    throw new NullPointerException();} 可以看出他不允許value的值為空，而當key為null時，調用key.hashCode();會拋出null指針異常，所以Hashtable中存儲的Entry中的key和值都不能為空。還有Hashtable取鏈表下標是通過%運算來取的。

下面看HashMap

public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

可以看到HashMap中key可以有一個null,當key為null空時它的hash值為0，而且HashMap獲取鏈表數組下標的方法與Hashtable不同，它是使用(n-1)&hash來計算，因為HashMap的數組鏈表長度為2的n次方。

總結：HashMap中的key可以有一個null,值可以有多個null,Hashtable中的key和value都不能為空。定位鏈的方式不同，HashMap通過&運算來獲取下標，而Hashtable通過%來獲取下標，&運算更快。

4、HashMap和Hashtable的擴容方式不同。

Hashtable擴容:

 @SuppressWarnings("unchecked")
    protected void rehash() {
        int oldCapacity = table.length;
        Entry<?,?>[] oldMap = table;

        // overflow-conscious code
        int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
        //MAX_ARRAY_SIZE = int的最大值-8
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
        
            if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
                // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
                return;
            newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
        }
        Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

        modCount++;
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        table = newMap;
		//從鏈表數組尾到頭遍歷
        for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
            for (Entry<K,V> old = (Entry<K,V>)oldMap[i] ; old != null ; ) {
                Entry<K,V> e = old;
                old = old.next;
				//從新定位鏈位置
                int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];
                newMap[index] = e;
            }
        }
    }

通過源碼我們發現Hashtable鏈表數組的最大長度為int類型的最大值-8，Hashtable的擴容會把長度變為原來的二倍加1，而且擴容后需要從新定位鏈表。而且擴容后數組鏈表的順序變成了原順序的倒序。

HashMap的擴容:

final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        //如果遠鏈表數組長度大于零
        if (oldCap > 0) {
            //如果原長度大于或等于MAXIMUM_CAPACITY(2^30)，則將threshold(閘值)設為Integer.MAX_VALUE大約為MAXIMUM_CAPACITY(2^30)的二倍
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            //讓新的容量變為舊的二倍
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                 //新的閘值也變為原來的二倍
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        //老的鏈表數組長度小于等于0，老的閘值大于零，這種情況是初始化時傳入一個map導致的構造器為public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
        	//讓新的容量等于舊的閘值
            newCap = oldThr;
         //下面的else是默認的構造器，即public HashMap()
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        //新的閘值為零時（也就是(newCap = oldCap << 1) >= MAXIMUM_CAPACITY的情況），這時需要賦予newThr正確的值。
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;   //閘值=鏈表數組長度*加載因子。
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;
        //擴容，如果原來的鏈表數組中有數據，就復雜到table中
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
            Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            //遍歷老的鏈表數組
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                //當oldTab[j]這條鏈不為空時
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    //如果這條鏈只有首節點有數據，把它添加進新鏈表數組中
                    if (e.next == null)
                        //因為數組的容量時2的n次方，所以使用hash&(newCap-1)來計算出在那條鏈中。
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                     //如果老的鏈在紅黑樹中，使用split()方法來復制
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    //當前鏈中不只只有一個鏈表頭數據時，遍歷鏈表來復制
                    else { // preserve order
                        //數據的復制有兩種情況，第一種是原位置不變，第二種是位置改變
         				loHead代表和原鏈相同位置的鏈，hiHead代表是原鏈加上原容量的鏈，因為擴容后長度為原長度的二倍，一個鏈中的節點要不在原位置的鏈中，要么在原位置加原容量的鏈中
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            //通過e.hash和oldCap進行&運算來得出位置是否需要改變。
                            比如原數組容量為16（10000）和hash值進行&運算，如果高位1未參加運算，則為0即位置不變，如果高位參加了運算值不等于0,需要改變位置。
                           
                        
                            //loHead和hiHead分別代表原位置的鏈和新位置的鏈
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            //原位置為j
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            //新位置為j+oldCap
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

可以看到HashMap的擴容容量變為原來的二倍，而且它不需要從新定位鏈表，因為擴容后的位置要么在原位置，要么在原位置+原容量，通過hash和鏈表數組的長度進行與運算即可判斷，如果數組長度的高位參加了運算就在原位置+原容量，高位沒參加運算在原位置。而且HashMap擴容后鏈表數據順序不變。

5.HashMap和Hashtable的初始容量不同。
Hashtable的初始容量為11，HashMap的初始容量為16.

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