HashMap和Hashtable的区别
HashMap和Hashtable都实现了Map接口,但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有:线程安全性,同步(synchronization),以及速度。
- HashMap几乎可以等价于Hashtable,除了HashMap是非synchronized的,并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value),而Hashtable则不行)。
- HashMap是非synchronized,而Hashtable是synchronized,这意味着Hashtable是线程安全的,多个 线程可以共享一个Hashtable,一次仅有一个线程能够更改Hashtable,任何线程要更新Hashtable时要首先获得同步锁,其它线程要等到同步锁被释放之后才能再次获得同步锁更新Hashtable;而如果没有正确的同步的话,多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap,它仅仅根据同步级别对map的一部分进行上锁,它是HashTable的替代,比HashTable的扩展性更好。
- 另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器,而Hashtable的enumerator迭代器不是 fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构(增加或者移除元素),将会抛出 ConcurrentModificationException,但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出 ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为,要看JVM。这条同样也是Enumeration 和Iterator的区别。
- 由于Hashtable是线程安全的也是synchronized,所以在单线程环境下它比HashMap要慢。单一线程,使用HashMap性能要好过Hashtable。
总结:Hashtable和HashMap有几个主要的不同:线程安全以及速度。仅在你需要完全的线程安全的时候使用Hashtable,而如果你使用Java 5或以上,
请使用ConcurrentHashMap
HashMap同步
Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);
HashMap工作原理
HashMap基于hashing原理,我们通过put()和get()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给put()方法时,它调用键对象的 hashCode()方法来计算hashcode,让后找到bucket位置来储存Entry对象。当获取对象时,找到bucket位置之后,会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点,最终找到要找的值对象,然后返回值对象。
HashMap使用链表来解决碰撞问题,当发生碰撞了,对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象
存两个hashcode相同的对象:
两者的hashcode相同,但是两个对象不一定相同(equals方法)
因为hashcode相同,所以它们的bucket位置相同,‘碰撞’会发生。因为HashMap使用链表存储对象,这个Entry(包含有键值对的Map.Entry对象)会存储在链表中
两个键的hashcode相同,取值对象:
当我们调用get()方法,HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置,会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点,最终找到要找的值对象
要计算hashCode(),就要防止键值改变,如果键值在放入时和获取时返回不同的hashcode的话,那么就不能从HashMap中找到你想要的对象。使用不可变的、声明作final的对象,并且采用合适的equals()和hashCode()方法的话,将会减少碰撞的发生,提高效率,不可变性使得能够缓存不同键的hashcode,这将提高整个获取对象的速度,String,Interger这样的wrapper类作为键是非常好的选择
HashMap rehashing:
和其它集合类(如ArrayList等)一样,HashMap 有初始大小,当一个map填满了75%(负载因子大小为0.75)的bucket时候,将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组,来重新调整map的大小,并将原来的对象放入新的bucket数组中,这个过程会调用hash方法找到新的bucket位置所以称为rehashing
如果是多线程的情况下,当重新调整HashMap大小的时候,存在条件竞争(race condition),即可能存在2个线程同时试着调整大小。
在调整大小的过程中,存储在链表中的元素的次序会反过来,因为移动到新的bucket位置的时候,HashMap并不会将元素放在链表的尾部,而是放在头部,这是为了避免尾部遍历(tail traversing)
参考资料: