Java中HashMap和Hashtable的区别点

 博客原文 ---->https://www.yanzhaochang.top/read/28

 HashMap 和 Hashtable的区别

    1.线程安全性

        Hashtable是线程安全的，方法由synchronized修饰，但是性能比较差

        HashMap是线程不安全的，没有使用synchronized修饰，没有与线程同步的代码，性能相比是比较好的。   

            如果多线程下想使用同步的话， 可以手动增加同步的处理 Collection.synchronizedMap(new HashMap());

    2 是否允许key和value为null

        Hashtable key和value都不允许为null，

        HashMap中key和value都可以为null，但是null的键只能有一个，可以有一个或多个键的值对应为null。   

        因此, Hashtable中可以使用get方法，判断对应键的值是否为null来判断该键是否存在。

                 HashMap无法判断，可以使用containsKey()方法来判断

    3 父类和方法不同

        3.1 HashMap继承AbstractMap类，Hashtable继承Dictionary（已被废弃）

        3.2 都实现了map、Cloneable（可复制）、Serializable（可序列话）接口

            Hashtable多提供了elements（）和contains（）方法

                elements（）方法继承与Hashtable的父类Dictionnary。用于返回Hashtable的value枚举

                

                

                contains（）方法判断该Hashtable是否包含传入的value，作用与containsValue一致，ContainsValue其实就是调用了contains方法

                

                

    

    4 是否提供contains方法

        HashMap将Hashtable中的contains()方法去掉改成了containsValue()和containsKey()，contains容易使人误解，并且上述讲到containsValue就是调用contains方法功能相同         

    5 遍历方式的内部实现上不同

        4.1 Hashtable、HashMap都使用了Iterator，因为时间问题，Hashtable中还使用了Enumeration的方式

        4.2 HashMap的Iterator使用的是fail-fast迭代器。当有其他的线程改变了HashMap的结构（增加，删除，修改元素）时，将会抛出ConcurrentModificationException。

            不过，通过Iterator的remove方法进行移除元素的时候，并不会抛出异常。Iterator中的remove（）方法，移除的是iterator.next（）方法中最后访问的元素，所以调用remove（）方法之前必须调用next（）方法

            fail-fast机制

                参考文章：fail-fast机制详解

                默认指的是Java集合的一种错误检测机制。当多个线程对部分集合进行结构上的改变的操作时，有可能会抛出ConcurrentModificationException

                异常原因

                   在使用foreach循环里面对集合的元素进行删除修改增添元素时，而触发fail-fast机制

                   原理：

    java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)

                    该方法在iterator.next（）中调用，我们来看方法的实现

    final void checkForComodification() {
        if (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
    }

                modCount时ArrayList的一个成员变量，表示该集合被修改的次数，集合初始化时就存在，默认为0

                expectedModCount表示这个迭代器预期该集合被修改的次数，随着Itr被创建而初始化，只有通过迭代器对集合操作，值才会改变

                expectedModCount时ArrayList的一个内部类---Itr（Iterator）中的成员变量

                remove方法的核心逻辑

    private void fastRemove(int index) {
      modCount++;
      int numMoved = size - index - 1;
      if (numMoved > 0)
        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);
      elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    }

             可以看出在修改的时候对modCount进行了++的操作，没有对expectedModCount进行任何操作

             所以在删除的时候modCount进行了改变，上面modCount和expectedModCount进行了比较，不相等是抛出异常。

    6 hash值计算方式不同

        Hashtable直接使用对象的hashCode。

          hashCode是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字计算出来的int类型的数值。然后再使用除留余数法来获得最终位置。

    //HashTable的散列函数直接在put方法里实现了
    int hash = key.hashCode();
 
    //&0x7FFFFFFF的目的是为了将负的hash值转化为正值，因为hash值有可能为负数，而&0x7FFFFFFF后，只有符号外改变，而后面的位都不变。
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

 

      HashMap重新计算了key的hash值。Hashtable在求hash值对应的位置索引时，用取模运算，且这里一般先用hash&0x7FFFFFFF后，再对length取模，&0x7FFFFFFF的目的是为了将负的hash值转化为正值，因为hash值有可能为负数，而&0x7FFFFFFF后，只有符号外改变，而后面的位都不变。而HashMap在求位置索引时，则用与运算。

    static final int hash(Object key) {
        int h;
	return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    } 

    //返回hash值的索引，h & (length-1)操作等价于 hash % length操作， 但&操作性能更优
    static int indexFor(int h, int length) {
        // length must be a non-zero power of 2，
        //只有length为2的整数次幂的时候，h & (length-1)操作等价于 hash % length操作
	return h & (length-1);
    }

    7 内部实现使用的数组初始化和扩容方式不同

      HashTable 

            初始化size为11，扩容：newsize=oldsize*2+1

       HashMap

            初始化size为16 扩容：newsize = oldsize*2 要求一定为2的整数次幂