HashMap和HashTable区别

2023-12-17 05:00:25

HashMap和Hashtable都是Java常见的基于哈希表实现的Map接口的实现类,它们都用于存储键值对映射关系。下面是它们的区别

1. 数据结构

HashMap和Hashtable都是基于哈希表实现的Map接口的实现类,但是它们采用的哈希算法和数据结构有所不同。

HashMap
HashMap底层采用数组+链表/红黑树的数据结构实现,当哈希冲突发生时,会使用链表或者红黑树来解决冲突。HashMap中有一个负载因子(load factor)的概念,默认情况下负载因子为0.75,如果容量和负载因子的乘积大于元素个数时,就需要进行扩容操作。扩容一般是将原来的HashMap数组翻倍,再重新计算哈希码,将元素插入到新的数组中。

Hashtable
Hashtable底层也采用数组+链表的数据结构进行实现,当哈希冲突发生时,使用链表来解决冲突。与HashMap不同的是,Hashtable在JDK 8及以前没有使用红黑树解决哈希冲突,这导致了其效率相对较低。初始容量为11,负载因子为0.75,每次扩容时容量翻倍再加1。HashTable容量可以为任意整数,最小为1。

2. 线程安全性

线程安全性指在多线程环境下,数据的并发访问是否会产生问题。HashMap和Hashtable在线程安全性上有所不同。

HashMap
HashMap不是线程安全的类,即多个线程同时操作HashMap可能导致出现错误的结果或者抛出ConcurrentModificationException异常。但是,可以通过Collections的synchronizedMap方法来使HashMap变成线程安全的类。下面是一个使用synchronizedMap方法实现的线程安全的HashMap示例代码:
?

Map<String, String> map = new HashMap<>();
Map<String, String> syncMap = Collections.synchronizedMap(map);

Hashtable

Hashtable是线程安全的类,即多个线程同时操作Hashtable中的元素也不会产生错误的结果或者抛出ConcurrentModificationException异常。

3. null值和null键

null值和null键是Java中非常常见的情况,HashMap和Hashtable在处理null值和null键上也有所不同。

HashMap
HashMap中可以存储null值和null键,但是要注意,当使用null作为键时,由于无法调用null的hashCode()方法,因此只能将其放在哈希表的第一个位置,它们是无序的。对于null值,因为可以使用null调用equals()方法,所以可以用作值。

Hashtable
Hashtable不允许存储null值和null键,否则将会抛出NullPointerException异常。

4. 性能比较

HashMap和Hashtable在性能上也有所不同,下面我们来具体分析一下。

HashMap
由于HashMap采用链表和红黑树的数据结构,可以更好地处理哈希冲突,因此HashMap的查找、插入和删除操作都是常数时间O(1),它的性能相对于Hashtable更高

Hashtable
Hashtable没有使用红黑树解决哈希冲突,而且所有方法都加了同步锁,相对于HashMap而言,Hashtable的效率比较低。另外,由于Hashtable不支持null键和null值,因此对其进行操作时要额外小心。Hashtable的查找、插入和删除操作平均时间复杂度为O(1),但是在极端情况下,因为哈希冲突的原因,可能会退化到O(n)。

5. 应用场景

根据上述的区别和特点,我们可以得出以下建议:

  • 如果线程安全的Map集合,并且不需要存储null键或null值,可以选择Hashtable;
  • 如果需要高效、非线程安全的Map集合,并且需要存储null键或null值,可以选择HashMap;
  • 如果需要高效、线程安全的Map集合,可以选择使用ConcurrentHashMap。

6. 代码示例

下面是对HashMap和Hashtable的基本操作示例代码:

HashMap

Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("apple", "red");
map.put("banana", "yellow");
map.put("orange", "orange");
 
String value = map.get("apple");
System.out.println(value); // 输出 red
 
map.remove("banana");
System.out.println(map); // 输出 {orange=orange, apple=red}
 
map.put(null, "nullvalue"); // 存储 null 值
System.out.println(map); // 输出 {null=nullvalue, orange=orange, apple=red}
 
map.put("nullkey", null); // 存储 null 键
System.out.println(map); // 输出 {null=nullvalue, orange=orange, apple=red, nullkey=null}
 

Hashtable

Hashtable<String, String> table = new Hashtable<>();
table.put("apple", "red");
table.put("banana", "yellow");
table.put("orange", "orange");
 
String value = table.get("apple");
System.out.println(value); // 输出 red
 
table.remove("banana");
System.out.println(table); // 输出 {orange=orange, apple=red}
 
// 存储 null 值,抛出 NullPointerException 异常
// table.put(null, "nullvalue");
// System.out.println(table);
 
// 存储 null 键,抛出 NullPointerException 异常
// table.put("nullkey", null);
// System.out.println(table);
 

文章来源:https://blog.csdn.net/Forrest_____Gump/article/details/135028992
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