java中HashMap和HashTable的区别是什么？HashMap和HashTable的简单比较

本篇文章给大家带来的内容是java中hashmap和hashtable的区别是什么？hashmap和hashtable的简单比较。有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对你们有所助。

1.首先来看下继承结构：

HashMap

public class HashMap extends AbstractMap
    implements Map, Cloneable, Serializable

Hashtable

public class Hashtable
    extends Dictionary
    implements Map, Cloneable, java.io.Serializable

1、首先通过名字我们可以看出HashMap符合驼峰命名规则，Hashtable不符合驼峰命名规则，通过继承结构我们发现HashMap继承自AbstractMap,而Hashtable继承自Dictionnary，Dictionary是一个已经被废弃的类，所有Hashtable一般不推荐使用，多线程环境下可以使用同步容器ConcurrentHashMap类。

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2、通过类的属性可以发现，在jdk1.8,当HashMap中的某条链中存储的结点数大于等于8时并且链表数组长度大于64时转化为红黑树，而Hashtable并不会转化为红黑树。

3、Hashtable的put()与HashMap的put()

Hashtable的put操作:

public synchronized V put(K key, V value) {
        // Make sure the value is not null
        if (value == null) {
            throw new NullPointerException();
        }

        // Makes sure the key is not already in the hashtable.
        Entry tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Entry entry = (Entry)tab[index];
        for(; entry != null ; entry = entry.next) {
            if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                V old = entry.value;
                entry.value = value;
                return old;
            }
        }

        addEntry(hash, key, value, index);
        return null;
    }

Hashtable中的方法添加了synchronized 关键字，所以它是一个同步方法。

通过 if (value == null)    throw new NullPointerException();} 可以看出他不允许value的值为空，而当key为null时，调用key.hashCode();会抛出null指针异常，所以Hashtable中存储的Entry中的key和值都不能为空。还有Hashtable取链表下标是通过%运算来取的。

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下面看HashMap

public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

可以看到HashMap中key可以有一个null,当key为null空时它的hash值为0，而且HashMap获取链表数组下标的方法与Hashtable不同，它是使用(n-1)&hash来计算，因为HashMap的数组链表长度为2的n次方。

总结：HashMap中的key可以有一个null,值可以有多个null,Hashtable中的key和value都不能为空。定位链的方式不同，HashMap通过&运算来获取下标，而Hashtable通过%来获取下标，&运算更快。

4、HashMap和Hashtable的扩容方式不同。

Hashtable扩容:

 @SuppressWarnings("unchecked")
    protected void rehash() {
        int oldCapacity = table.length;
        Entry[] oldMap = table;

        // overflow-conscious code
        int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
        //MAX_ARRAY_SIZE = int的最大值-8
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
        
            if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
                // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
                return;
            newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
        }
        Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];

        modCount++;
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
        table = newMap;
		//从链表数组尾到头遍历
        for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
            for (Entry old = (Entry)oldMap[i] ; old != null ; ) {
                Entry e = old;
                old = old.next;
				//从新定位链位置
                int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                e.next = (Entry)newMap[index];
                newMap[index] = e;
            }
        }
    }

通过源码我们发现Hashtable链表数组的最大长度为int类型的最大值-8，Hashtable的扩容会把长度变为原来的二倍加1，而且扩容后需要从新定位链表。而且扩容后数组链表的顺序变成了原顺序的倒序。

HashMap的扩容:

final Node[] resize() {
        Node[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        //如果远链表数组长度大于零
        if (oldCap > 0) {
            //如果原长度大于或等于MAXIMUM_CAPACITY(2^30)，则将threshold(闸值)设为Integer.MAX_VALUE大约为MAXIMUM_CAPACITY(2^30)的二倍
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            //让新的容量变为旧的二倍
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                 //新的闸值也变为原来的二倍
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        //老的链表数组长度小于等于0，老的闸值大于零，这种情况是初始化时传入一个map导致的构造器为public HashMap(Map m)
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
        	//让新的容量等于旧的闸值
            newCap = oldThr;
         //下面的else是默认的构造器，即public HashMap()
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        //新的闸值为零时（也就是(newCap = oldCap << 1) >= MAXIMUM_CAPACITY的情况），这时需要赋予newThr正确的值。
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;   //闸值=链表数组长度*加载因子。
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;
        //扩容，如果原来的链表数组中有数据，就复杂到table中
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
            Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            //遍历老的链表数组
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node e;
                //当oldTab[j]这条链不为空时
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    //如果这条链只有首节点有数据，把它添加进新链表数组中
                    if (e.next == null)
                        //因为数组的容量时2的n次方，所以使用hash&(newCap-1)来计算出在那条链中。
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                     //如果老的链在红黑树中，使用split()方法来复制
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    //当前链中不只只有一个链表头数据时，遍历链表来复制
                    else { // preserve order
                        //数据的复制有两种情况，第一种是原位置不变，第二种是位置改变
         				loHead代表和原链相同位置的链，hiHead代表是原链加上原容量的链，因为扩容后长度为原长度的二倍，一个链中的节点要不在原位置的链中，要么在原位置加原容量的链中
                        Node loHead = null, loTail = null;
                        Node hiHead = null, hiTail = null;
                        Node next;
                        do {
                            next = e.next;
                            //通过e.hash和oldCap进行&运算来得出位置是否需要改变。
                            比如原数组容量为16（10000）和hash值进行&运算，如果高位1未参加运算，则为0即位置不变，如果高位参加了运算值不等于0,需要改变位置。
                           
                        
                            //loHead和hiHead分别代表原位置的链和新位置的链
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            //原位置为j
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            //新位置为j+oldCap
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

可以看到HashMap的扩容容量变为原来的二倍，而且它不需要从新定位链表，因为扩容后的位置要么在原位置，要么在原位置+原容量，通过hash和链表数组的长度进行与运算即可判断，如果数组长度的高位参加了运算就在原位置+原容量，高位没参加运算在原位置。而且HashMap扩容后链表数据顺序不变。

5.HashMap和Hashtable的初始容量不同。
Hashtable的初始容量为11，HashMap的初始容量为16.