HashMap和Hashtable的區別

2022-06-16 07:18:11 字數 3332 閱讀 8945

hashmap是基於雜湊表實現的,每乙個元素是乙個key-value對,其內部通過單鏈表解決衝突問題,容量不足(超過了閥值)時,同樣會自動增長。

hashmap是非執行緒安全的,只是用於單執行緒環境下,多執行緒環境下可以採用concurrent並發包下的concurrenthashmap。

hashmap 實現了serializable介面,因此它支援序列化,實現了cloneable介面,能被轉殖。

hashmap存資料的過程是:

hashmap內部維護了乙個儲存資料的entry陣列,hashmap採用鍊錶解決衝突,每乙個entry本質上是乙個單向鍊錶。當準備新增乙個key-value對時,首先通過hash(key)方法計算hash值,然後通過indexfor(hash,length)求該key-value對的儲存位置,計算方法是先用hash&0x7fffffff後,再對length取模,這就保證每乙個key-value對都能存入hashmap中,當計算出的位置相同時,由於存入位置是乙個鍊錶,則把這個key-value對插入煉表頭。

hashmap中key和value都允許為null。key為null的鍵值對永遠都放在以table[0]為頭結點的鍊錶中。

了解了資料的儲存,那麼資料的讀取也就很容易就明白了。

圖中,紫色部分即代表雜湊表,也稱為雜湊陣列,陣列的每個元素都是乙個單鏈表的頭節點,鍊錶是用來解決衝突的,如果不同的key對映到了陣列的同一位置處,就將其放入單鏈表中。

hashmap內儲存資料的entry陣列預設是16,如果沒有對entry擴容機制的話,當儲存的資料一多,entry內部的鍊錶會很長,這就失去了hashmap的儲存意義了。所以hasnmap內部有自己的擴容機制。hashmap內部有:

變數size,它記錄hashmap的底層陣列中已用槽的數量;

變數threshold,它是hashmap的閾值,用於判斷是否需要調整hashmap的容量(threshold = 容量*載入因子)    

變數default_load_factor = 0.75f,預設載入因子為0.75

hashmap擴容的條件是:當size大於threshold時,對hashmap進行擴容  

擴容是是新建了乙個hashmap的底層陣列,而後呼叫transfer方法,將就hashmap的全部元素新增到新的hashmap中(要重新計算元素在新的陣列中的索引位置)。 很明顯,擴容是乙個相當耗時的操作,因為它需要重新計算這些元素在新的陣列中的位置並進行複製處理。因此,我們在用hashmap的時,最好能提前預估下hashmap中元素的個數,這樣有助於提高hashmap的效能。

hashmap共有四個構造方法。構造方法中提到了兩個很重要的引數:初始容量和載入因子。這兩個引數是影響hashmap效能的重要引數,其中容量表示雜湊表中槽的數量(即雜湊陣列的長度),初始容量是建立雜湊表時的容量(從建構函式中可以看出,如果不指明,則預設為16),載入因子是雜湊表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度,當雜湊表中的條目數超出了載入因子與當前容量的乘積時,則要對該雜湊表進行 resize 操作(即擴容)。

下面說下載入因子,如果載入因子越大,對空間的利用更充分,但是查詢效率會降低(鍊錶長度會越來越長);如果載入因子太小,那麼表中的資料將過於稀疏(很多空間還沒用,就開始擴容了),對空間造成嚴重浪費。如果我們在構造方法中不指定,則系統預設載入因子為0.75,這是乙個比較理想的值,一般情況下我們是無需修改的。

另外,無論我們指定的容量為多少,構造方法都會將實際容量設為不小於指定容量的2的次方的乙個數,且最大值不能超過2的30次方。

hashtable同樣是基於雜湊表實現的,同樣每個元素是乙個key-value對,其內部也是通過單鏈表解決衝突問題,容量不足(超過了閥值)時,同樣會自動增長。

hashtable也是jdk1.0引入的類,是執行緒安全的,能用於多執行緒環境中。

hashtable同樣實現了serializable介面,它支援序列化,實現了cloneable介面,能被轉殖。

1、兩者最主要的區別在於hashtable是執行緒安全,而hashmap則非執行緒安全。hashtable的實現方法裡面都新增了synchronized關鍵字來確保執行緒同步,因此相對而言hashmap效能會高一些,我們平時使用時若無特殊需求建議使用hashmap,在多執行緒環境下若使用hashmap需要使用collections.synchronizedmap()方法來獲取乙個執行緒安全的集合(collections.synchronizedmap()實現原理是collections定義了乙個synchronizedmap的內部類,這個類實現了map介面,在呼叫方法時使用synchronized來保證執行緒同步,當然了實際上操作的還是我們傳入的hashmap例項,簡單的說就是collections.synchronizedmap()方法幫我們在操作hashmap時自動新增了synchronized來實現執行緒同步,類似的其它collections.synchronizedxx方法也是類似原理。

2、hashmap可以使用null作為key,不過建議還是盡量避免這樣使用。hashmap以null作為key時,總是儲存在table陣列的第乙個節點上。而hashtable則不允許null作為key

3、hashmap繼承了abstractmap,hashtable繼承dictionary抽象類,兩者均實現map介面。

4、hashmap的初始容量為16,hashtable初始容量為11,兩者的填充因子預設都是0.75。

5、hashmap擴容時是當前容量翻倍即:capacity*2,hashtable擴容時是容量翻倍+1即:capacity*2+1。

6、hashmap資料結構:陣列+鍊錶+紅黑樹(jdk1.8裡加入了紅黑樹的實現,當鍊表的長度大於8時,轉換為紅黑樹的結構),hashtable資料結構:陣列+鍊錶。

7、hashmap和hashtable都實現了serializable介面,因此它支援序列化,實現了cloneable介面,能被轉殖。

8、兩者計算hash的方法不同: hashtable計算hash是直接使用key的hashcode對table陣列的長度直接進行取模:

int hash =key.hashcode();

int index = (hash & 0x7fffffff) % tab.length;

hashmap計算hash對key的hashcode進行了二次hash,以獲得更好的雜湊值,然後對table陣列長度取摸:

static

int hash(int

h) static

int indexfor(int h, int

length)

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