Map

概述

map
  • (01) Map 是“键值对”映射的抽象接口。
  • (02) AbstractMap 实现了Map中的绝大部分函数接口。它减少了“Map的实现类”的重复编码。
  • (03) SortedMap 有序的“键值对”映射接口。
  • (04) NavigableMap 是继承于SortedMap的,支持导航函数的接口。
  • (05) HashMap, Hashtable, TreeMap, WeakHashMap这4个类是“键值对”映射的实现类。它们各有区别!
    HashMap是基于“拉链法”实现的散列表。一般用于单线程程序中。
    Hashtable也是基于“拉链法”实现的散列表。它一般用于多线程程序中。
    WeakHashMap也是基于“拉链法”实现的散列表,它一般也用于单线程程序中。相比HashMap,WeakHashMap中的键是“弱键”,当“弱键”被GC回收时,它对应的键值对也会被从WeakHashMap中删除;而HashMap中的键是强键。
    TreeMap是有序的散列表,它是通过红黑树实现的。它一般用于单线程中存储有序的映射。

HashMap Vs Hashtable

第2.1部分 HashMap和Hashtable的相同点

HashMap和Hashtable都是存储“键值对(key-value)”的散列表,而且都是采用拉链法实现的。
存储的思想都是:通过table数组存储,数组的每一个元素都是一个Entry;而一个Entry就是一个单向链表,Entry链表中的每一个节点就保存了key-value键值对数据。

  • 添加key-value键值对:首先,根据key值计算出哈希值,再计算出数组索引(即,该key-value在table中的索引)。然后,根据数组索引找到Entry(即,单向链表),再遍历单向链表,将key和链表中的每一个节点的key进行对比。若key已经存在Entry链表中,则用该value值取代旧的value值;若key不存在Entry链表中,则新建一个key-value节点,并将该节点插入Entry链表的表头位置。
  • 删除key-value键值对:删除键值对,相比于“添加键值对”来说,简单很多。首先,还是根据key计算出哈希值,再计算出数组索引(即,该key-value在table中的索引)。然后,根据索引找出Entry(即,单向链表)。若节点key-value存在与链表Entry中,则删除链表中的节点即可。

第2.2部分 HashMap和Hashtable的不同点

1 继承和实现方式不同

HashMap 继承于AbstractMap,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。AbstractMap是一个抽象类,它实现了Map接口的绝大部分API函数;为Map的具体实现类提供了极大的便利。
Hashtable 继承于Dictionary,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。Dictionary是一个抽象类,它直接继承于Object类,没有实现任何接口。

2 线程安全不同

Hashtable的几乎所有函数都是同步的,即它是线程安全的,支持多线程。
而HashMap的函数则是非同步的,它不是线程安全的。若要在多线程中使用HashMap,需要我们额外的进行同步处理。 对HashMap的同步处理可以使用Collections类提供的synchronizedMap静态方法,或者直接使用JDK 5.0之后提供的java.util.concurrent包里的ConcurrentHashMap类。

3 对null值的处理不同

HashMap的key、value都可以为null。 当HashMap的key为null时,HashMap会将其固定的插入table[0]位置(即HashMap散列表的第一个位置);而且table[0]处只会容纳一个key为null的值,当有多个key为null的值插入的时候,table[0]会保留最后插入的value。
Hashtable的key、value都不可以为null。否则,会抛出异常NullPointerException。

4 支持的遍历种类不同

HashMap只支持Iterator(迭代器)遍历。
而Hashtable支持Iterator(迭代器)和Enumeration(枚举器)两种方式遍历。
Enumeration 是JDK 1.0添加的接口,只有hasMoreElements(), nextElement() 两个API接口,不能通过Enumeration()对元素进行修改 。

5 通过Iterator迭代器遍历时,遍历的顺序不同

HashMap是“从前向后”的遍历数组;再对数组具体某一项对应的链表,从表头开始进行遍历。
Hashtabl是“从后往前”的遍历数组;再对数组具体某一项对应的链表,从表头开始进行遍历。
HashMap和Hashtable都实现Map接口,所以支持获取它们“key的集合”、“value的集合”、“key-value的集合”,然后通过Iterator对这些集合进行遍历。
HashMap 和Hashtable 遍历"key-value集合"的方式是:(01) 通过entrySet()获取“Map.Entry集合”。 (02) 通过iterator()获取“Map.Entry集合”的迭代器,再进行遍历。
HashMap的实现方式:先“从前向后”的遍历数组;对数组具体某一项对应的链表,则从表头开始往后遍历。

6 容量的初始值 和 增加方式都不一样

HashMap默认的容量大小是16;增加容量时,每次将容量变为“原始容量x2”。
Hashtable默认的容量大小是11;增加容量时,每次将容量变为“原始容量x2 + 1”。
HashMap默认的“加载因子”是0.75, 默认的容量大小是16。
当HashMap的 “实际容量” >= “阈值”时,(阈值 = 总的容量 * 加载因子),就将HashMap的容量翻倍。
Hashtable默认的“加载因子”是0.75, 默认的容量大小是11。
当Hashtable的 “实际容量” >= “阈值”时,(阈值 = 总的容量 x 加载因子),就将变为“原始容量x2 + 1”。

7 添加key-value时的hash值算法不同

HashMap添加元素时,是使用自定义的哈希算法。
Hashtable没有自定义哈希算法,而直接采用的key的hashCode()。

8 部分API不同

Hashtable支持contains(Object value)方法,而且重写了toString()方法;
而HashMap不支持contains(Object value)方法,没有重写toString()方法。


  • 最后,再说说“HashMap和Hashtable”使用的情景。
    其实,若了解它们之间的不同之处后,可以很容易的区分根据情况进行取舍。例如:(01) 若在单线程中,我们往往会选择HashMap;而在多线程中,则会选择Hashtable。(02),若不能插入null元素,则选择Hashtable;否则,可以选择HashMap。
  • 但这个不是绝对的标准。例如,在多线程中,我们可以自己对HashMap进行同步,也可以选择ConcurrentHashMap。当HashMap和Hashtable都不能满足自己的需求时,还可以考虑新定义一个类,继承或重新实现散列表;当然,一般情况下是不需要的了。
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