【面试题】简述一下java中HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap的区别与联系

HashMap是Java程序员使用频率最高的用于映射(键值对)处理的数据类型。
Java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map，此接口主要有四个常用的实现类分别是HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap，类继承关系如下图所示：

这几个实现类的区别与联系可以总结为以下几点：
1）HashMap：
非线程安全，是根据键的hashCode值来存储数据，具有很快的访问速度，但是遍历顺序不确定。 在JDK1.8之前HashMap的底层是由数组+链表实现的，数组是HashMap的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的（“拉链法”解决冲突）。 JDK1.8以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间；

所谓 “拉链法” 就是：将链表和数组相结合。也就是说创建一个链表数组，数组中每一格就是一个链表。若遇到哈希冲突，则将冲突的值加到链表中即可。

2）Hashtable：
线程安全，作为遗留类，其常用功能和HashMap类似。由于任一时间只有一个线程能写Hashtable，并发性不如ConcurrentHashMap，因为ConcurrentHashMap引入了分段锁（ JDK1.7的 ConcurrentHashMap 底层采用 分段的数组+链表 实现，JDK1.8 取消了Segment分段锁，采用CAS和synchronized来保证并发安全。数据结构跟HashMap1.8的结构类似，数组+链表/红黑二叉树。synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点，这样只要hash不冲突，就不会产生并发，效率又提升N倍）。Hashtable的底层实现和JDK1.8之前HashMap一样，就是数组+链表，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的；但是，Hashtable中没有红黑树的机制。

3）LinkedHashMap：
是HashMap的一个子类，保存了记录的插入顺序。在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的，也可以在构造时带参数，按照访问次序排序。它的底层仍然是基于拉链式散列结构即由数组和链表或红黑树组成。另外，LinkedHashMap 在上面结构的基础上，增加了一条双向链表，使得上面的结构可以保持键值对的插入顺序。同时通过对链表进行相应的操作，实现了访问顺序相关逻辑。

4）TreeMap：
实现的是SortedMap接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。底层实现是红黑树（自平衡的排序二叉树）

小结：Hashtable不建议在新代码中使用，不需要线程安全的场合可以用HashMap替换，需要线程安全的场合可以用ConcurrentHashMap替换。