hashCode、hashTable、HashSet、HashMap的用法与区别
hashCode
hashcode是一种编码方式，在Java中，每个对象都会有一个hashcode，Java可以通过这个hashcode来识别一个对象。 至于hashcode的具体编码方式，比较复杂（事实上这个编码是可以由程序员通过继承和接口的实现重写的），实际上就是是一个十进制的整数，由系统随机给出（就是对象的地址值，是一个逻辑地址，是模拟出来的地址，不是数据实际存储的地址）
在Object类有一个方法，可以获取对象的哈希值
public native int hashCode();
native: 代表该方法调用的是本地操作系统的方法
public static void main(String[] args) {
Student one = new Student();
//获取对象的hashCode
int hashCode = Objects.hashCode(one);
System.out.println(hashCode);//961
//打印对象的地址值
System.out.println(one);//cn.itcat.test.MapDemo.Student@3c1
}
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运行结果：
961
cn.itcat.test.MapDemo.Student@3c1
根据结果可以知道：
对象的地址值 = 类的路径 + @ + 哈希值的十六进制数
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hashTable
维基百科的解释：
散列表（Hashtable，也叫哈希表），是根据键（Key）而直接访问在内存储存位置的数据结构。也就是说，它通过计算一个关于键值的函数，将所需查询的数据映射到表中一个位置来访问记录，这加快了查找速度。这个映射函数称做散列函数，存放记录的数组称做散列表。
简而言之，哈希表实际上是一种存储数据的数据结构。在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。 但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，哈 希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找 时间。 简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下图所示。
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HashSet集合
HashSet 是 Set 接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序 不一致)。 HashSet 底层的实现其实是一个 java.util.HashMap 支持。HashSet 是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性 的方式依赖于： hashCode 与 equals 方法。通过下面这流程图，可以清楚的知道HashSet是如何存储数据，并实现数据的唯一性和无序性。
可以归纳出HashSet集合有以下几个特点：
1、不允许存储重复的元素
2、没有索引，没有带索引的方法，也不能使用普通的for循环遍历
3、是一个无序的集合，存储元素和取出元素的顺序可能不一致
4、底层是一个哈希表结构（查询的速度非常快）
JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一， 其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。
HashSet存储自定义类型元素
package cn.itcat.test.Set;
import java.util.HashSet;
//利用HashSet集合存储自定义类型元素
//姓名和年龄一样的对象就是重复元素，就要重写hashCode方法和equals方法
public class demo01 {
public static void main(String[] args) {
HashSet<Person> set = new HashSet<>();
Person one = new Person("张三",24);
Person two = new Person("赵四",25);
Person three = new Person("张三",24);
Person four = new Person("张三",24);
set.add(one);
set.add(two);
set.add(three);
set.add(four);
System.out.println(set);
}
}
运行结果：
[Person{name='赵四', age=25}, Person{name='张三', age=24}]
给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保 证HashSet集合中的对象唯一
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
//如果name和age内容一样的话，就有相同的哈希地址
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
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LinkedHashSet集合
HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？ 在HashSet下面有一个子类 java.util.LinkedHashSet ，底层是一个哈希表（数组 + 链表/红黑树） + 链表的数据结构；多了一条链表，记录元素的存储顺序，保证元素有序
演示代码如下:
public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> hs = new HashSet<>();
hs.add("tom");
hs.add("ojk");
hs.add("cxvb");
hs.add("feel");
hs.add("tom");
System.out.println(hs);//[ojk, tom, feel, cxvb] 无序，不允许重复
LinkedHashSet<String> link = new LinkedHashSet<>();
link.add("tom");
link.add("ojk");
link.add("cxvb");
link.add("feel");
link.add("tom");
System.out.println(link);//[tom, ojk, cxvb, feel] 有序，不允许重复
}
}
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Map集合
现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等， 这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即 java.util.Map 接 口。我们通过查看 Map 接口描述，发现 Map 接口下的集合与 Collection 接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。
Collection集合与Map集合的区别
Collection 中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
Map 中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的 值。
Collection 中的集合称为单列集合， Map 中的集合称为双列集合。 需要注意的是， Map 中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。
Map接口常用方法：
public V put(K key, V value) : 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。 public V remove(Object key) : 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的 值。
public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。 public Set keySet() : 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。
public Set
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HashMap集合
HashMap：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需 要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
HashMap存储自定义类型键值的演示：
package cn.itcat.test.MapDemo;
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;
public class HashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
HashMap<Student,String> hashMap = new HashMap<>();
hashMap.put(new Student("詹姆斯",34), "湖人");
hashMap.put(new Student("库里",31), "勇士");
hashMap.put(new Student("伦纳德",31), "快船");
hashMap.put(new Student("洛瑞",30), "猛龙");
Set<Student> keySet = hashMap.keySet();
for (Student stu: keySet
) {
String str = hashMap.get(stu);
System.out.println(stu + "效力于" + str);
}
}
}
运行结果：
31岁的库里效力于勇士
31岁的伦纳德效力于快船
30岁的洛瑞效力于猛龙
34岁的詹姆斯效力于湖人
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LinkedHashMap集合
LinkedHashMap：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的 hashCode()方法、equals()方法。
public class LinkedHashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashMap<Student,String> hashMap = new LinkedHashMap<>();
hashMap.put(new Student("詹姆斯",34), "湖人");
hashMap.put(new Student("库里",31), "勇士");
hashMap.put(new Student("伦纳德",31), "快船");
hashMap.put(new Student("洛瑞",30), "猛龙");
Set<Student> keySet = hashMap.keySet();
for (Student stu: keySet
) {
String str = hashMap.get(stu);
System.out.println(stu + "效力于" + str);
}
}
}
运行结果：
34岁的詹姆斯效力于湖人
31岁的库里效力于勇士
31岁的伦纳德效力于快船
30岁的洛瑞效力于猛龙
可以观察到读取的数据与存入到集合中的顺序一致。