HashMap和HashTable的核心区别-java教程-PHP中文网

HashMap与HashTable的核心区别在于：HashMap非线程安全、允许null键和null值、性能高；HashTable线程安全但性能差，不允许null键和null值。现代开发推荐使用HashMap或ConcurrentHashMap。

hashmap和hashtable的核心区别

HashMap和HashTable的核心区别，说白了，主要在于它们对线程安全的支持、对null值的处理方式，以及由此带来的性能差异。如果你在纠结用哪个，那通常情况下，HashMap会是你的首选，除非你有非常特定的老旧代码兼容需求，或者对线程安全有严格且非现代化的要求。

解决方案

要深入理解HashMap和HashTable，我们得从几个核心维度去剖析：

首先是线程安全性。这是它们之间最显著的鸿沟。

HashTable

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是线程安全的，它的所有公共方法都使用了

synchronized

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关键字进行修饰。这意味着在任何给定时刻，只有一个线程能够访问

HashTable

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的实例，这在多线程环境下可以避免数据不一致的问题。但代价是什么呢？性能。每次访问都需要获取和释放锁，即使在单线程环境下，这些同步开销也依然存在，导致它的性能通常不如

HashMap

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。

而

HashMap

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则不然，它不是线程安全的。在多线程环境下，如果没有外部同步措施，多个线程同时修改

HashMap

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可能会导致数据丢失、死循环（尤其是在扩容时）等不可预测的行为。这听起来有点吓人，但正是因为没有同步机制，

HashMap

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在单线程或经过外部同步控制的场景下，性能表现非常出色。

再来聊聊null值的处理。这块也挺有意思的。

HashTable

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是出了名的“严苛”，它不允许null键和null值。如果你尝试插入一个null键或null值，它会直接抛出

NullPointerException

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。这种设计理念可能源于早期Java对数据完整性的极致追求，或者说是为了避免一些潜在的歧义。

HashMap

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在这方面就显得“宽容”多了。它允许一个null键和任意数量的null值。这个null键通常会被放在内部数组的第一个位置（索引为0），而null值则可以作为任何键的映射值。这种灵活性在很多业务场景下都非常方便，比如你可以用null键来表示一个默认的、未分类的数据项，或者用null值来表示某个属性的缺失。

从性能上看，因为

HashMap

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没有内置的同步开销，所以在大多数非并发场景下，它的吞吐量会远高于

HashTable

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。

HashTable

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的同步锁是针对整个实例的，这意味着即使是两个线程尝试访问不同的键，也必须排队等待，这无疑是性能杀手。

最后，从API设计和发展的角度看，

HashTable

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是Java早期集合框架的一部分，它实现了

Dictionary

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抽象类和

Map

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接口。而

HashMap

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则是从

Map

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接口派生出来的一个更现代、更灵活的实现。在现代Java开发中，

HashMap

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及其并发版本

ConcurrentHashMap

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（用于多线程环境）是更推荐的选择，

HashTable

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现在更多地被视为一个遗留类。

在多线程环境下，我应该选择HashMap还是HashTable？

这个问题其实挺常见的，尤其是在刚接触Java并发编程时。我的建议是，几乎总是选择

ConcurrentHashMap

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，而不是
HashTable
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。

为什么这么说呢？

HashTable

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虽然是线程安全的，但它的同步机制非常粗粒度，简单粗暴地给所有方法加上了

synchronized

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关键字，这意味着每次操作都会锁住整个Map。当多个线程同时尝试读写

HashTable

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时，它们会因为争抢同一个锁而频繁阻塞，导致严重的性能瓶颈，尤其是在高并发场景下。这就像一家餐厅，不管有多少厨师和多少订单，每次只能有一个厨师在厨房里工作，效率可想而知。

而

ConcurrentHashMap

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则采取了更精妙的并发控制策略。在Java 7及以前，它使用了分段锁（Segment Locking），将Map内部划分成多个段，每个段独立加锁，这样不同线程就可以同时操作不同的段，大大提高了并发度。到了Java 8，

ConcurrentHashMap

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更是进化了，它采用了CAS（Compare-And-Swap）操作和

synchronized

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关键字的结合，对每个Node进行细粒度的锁定，进一步提升了并发性能，并且避免了死锁的风险。

所以，如果你需要在多线程环境中使用Map，

ConcurrentHashMap

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是你的不二之选。它提供了线程安全，同时保证了优秀的并发性能。如果你非要用

HashMap

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，那么你必须在外部手动进行同步，比如使用

Collections.synchronizedMap(new HashMap<>())

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，但这通常不如

ConcurrentHashMap

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高效和灵活，因为它也使用了粗粒度的同步。

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HashMap允许空键和空值有什么实际用途？

HashMap

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允许空键和空值，这在实际开发中确实带来了一些便利和灵活性，我个人觉得这是一种更“人性化”的设计。

首先说说空键（null key）。它最直接的用途就是表示“未知”、“未分类”或“默认”的状态。举个例子，假设你有一个系统，需要统计不同产品类别的销售额，但有些销售记录可能因为数据录入问题，没有明确的产品类别。这时候，你可以将这些记录的销售额归到

null

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键下，表示“无类别产品”的销售额。这样，你就可以在一个Map中同时处理有类别和无类别的数据，而不需要额外的逻辑来处理那些没有键值的数据。

Map<String, Double> salesByCategory = new HashMap<>();
salesByCategory.put("Electronics", 1200.50);
salesByCategory.put("Books", 300.20);
salesByCategory.put(null, 50.00); // 表示未分类产品的销售额

System.out.println("Uncategorized Sales: " + salesByCategory.get(null));

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再来说说空值（null value）。它通常用来表示某个键“存在”但“没有关联数据”或“数据缺失”的状态。这和键不存在（

map.get(key)

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null

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）是有区别的。当

get(key)

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null

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时，你无法区分是键不存在，还是键存在但其值为

null

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。

如果

HashMap

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允许空值，你可以明确地用

map.put(key, null)

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来表示“这个键是有的，但它现在没有具体的值”。这在处理一些可选配置、缓存或状态信息时非常有用。比如，你可能有一个用户配置Map，某个用户的某个配置项是可选的，当它没有被设置时，你就可以将其值设为

null

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，而不是从Map中移除这个键，这样在检查配置时，你可以通过

containsKey(key)

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来判断配置项是否存在，再通过

get(key)

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来获取其值。

Map<String, String> userPreferences = new HashMap<>();
userPreferences.put("theme", "dark");
userPreferences.put("notificationSound", null); // 用户禁用了通知声音，但这个配置项是存在的

if (userPreferences.containsKey("notificationSound")) {
    if (userPreferences.get("notificationSound") == null) {
        System.out.println("Notification sound is disabled.");
    } else {
        System.out.println("Notification sound: " + userPreferences.get("notificationSound"));
    }
}

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这种灵活性避免了开发者需要引入额外的“哨兵对象”来表示空或缺失状态，让代码更简洁直观。