HashMap和HashTable，HashMap中key和value的原理

一、HashMap和HashTable

区别：
1.HashTable是Dictionary的子类,HashMap是Map接口的一个实现类;

2.HashTable中的方法是同步的,而HashMap中方法是非同步的.也就是说,在多线程的情况下用HashMap需要额外的同步机制.

Map Collections.synchronziedMap(Map m)这个方法返回一个同步的Map,封装了底层的HashMap方法,使得多线程安全.

或者采用ConcurrentMap接口;

3.HashMap中,键和值都可以为null(null键只能有一个)，HashTable不允许为null。当get()方法时返回null，即表示没有该键，也可以表示该键对应的值为null。因此判断HashMap里是否存在某个键时，不能用get()方法，应该用containsKey()方法

相同：

1.有两个参数影响性能：初始容量和加载因子。

初始容量：哈希表创建时的容量，初始容量设置太高可能会浪费空间；

加载因子：对哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一个尺度（默认为.75），加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查询成本。

当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行 rehash 操作（即重建内部数据结构）。

2.所有类的“Collection视图方法”返回的Collection的iterator方法返回的迭代器是快速失败的。

二、HashMap中key和value的原理

HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。HashMap底层就是一个数组结构，数组中的每一项又是一个链表。当新建一个HashMap的时候，就会初始化一个数组。每个Map.Entry是一个Key-Value对，也是数组中的元素，它持有指向下一个元素的引用，这就构成了链表。  HashMap的存取实现：

   1) 存储：

　　当我们往HashMap中put元素的时候，先根据key的hashCode重新计算hash值，根据hash值得到这个元素在数组中的位置（即下标），如果数组该位置上已经存放有其他元素了，那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放，新加入的放在链头，最先加入的放在链尾。如果数组该位置上没有元素，就直接将该元素放到此数组中的该位置上。

当系统决定存储HashMap中的key-value对时，完全没有考虑Entry中的value，仅仅只是根据key来计算并决定每个Entry的存储位置。我们完全可以把 Map 集合中的 value 当成 key 的附属，当系统决定了 key 的存储位置之后，value 随之保存在那里即可。

   hash(int h)--计算hash值的方法根据key的hashCode重新计算一次散列。此算法加入了高位计算，防止低位不变，高位变化时，造成的hash冲突。

  2) 读取：

　　从HashMap中get元素时，首先计算key的hashCode，找到数组中对应位置的某一元素，然后通过key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素。

3）Fail-Fast机制：

   我们知道java.util.HashMap不是线程安全的，因此如果在使用迭代器的过程中有其他线程修改了map，那么将抛出ConcurrentModificationException，这就是所谓fail-fast策略。

   这一策略在源码中的实现是通过modCount域，modCount顾名思义就是修改次数，对HashMap内容的修改都将增加这个值，那么在迭代器初始化过程中会将这个值赋给迭代器的expectedModCount。在迭代过程中，判断modCount跟expectedModCount是否相等，如果不相等就表示已经有其他线程修改了Map： 注意到modCount声明为volatile，保证线程之间修改的可见性。