问：Java中HashMap和Hashtable区别，知多少？

示例

初始化与基本使用

import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;

public class MapComparison {
    public static void main(String[] args) {
        // HashMap 示例
        HashMap<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
        hashMap.put("One", 1);
        hashMap.put("Two", 2);
        hashMap.put(null, 3); // key可以为null

        System.out.println("HashMap: " + hashMap);

        // Hashtable 示例
        Hashtable<String, Integer> hashtable = new Hashtable<>();
        hashtable.put("One", 1);
        hashtable.put("Two", 2);
        // hashtable.put(null, 3); // 编译错误，key不能为null

        System.out.println("Hashtable: " + hashtable);

        // Hashtable 的 extra 方法
        // 注意：由于这些方法是Hashtable特有的，因此不能在HashMap上调用
        System.out.println("Hashtable elements: " + hashtable.elements()); // 返回Enumeration对象
        // System.out.println("Hashtable contains 1: " + hashtable.contains(1)); // 实际上应该使用containsValue(1)
        System.out.println("Hashtable containsValue 1: " + hashtable.containsValue(1));
    }
}

线程安全性

// 注意：这只是为了说明线程安全性的概念，并不是实际的并发测试代码
public class ThreadSafetyExample {
    // 非线程安全的HashMap
    private static HashMap<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<>();

    // 线程安全的Hashtable
    private static Hashtable<Integer, Integer> hashtable = new Hashtable<>();

    public static void main(String[] args) {
        // 对于HashMap，需要额外的同步机制来确保线程安全
        // synchronized (hashMap) {
        //     hashMap.put(1, 1);
        // }

        // Hashtable自带同步机制，无需额外处理
        hashtable.put(1, 1);
    }
}

分析

1. 父类与接口实现：

   • HashMap继承自AbstractMap，而Hashtable继承自Dictionary。尽管它们的父类不同，但两者都实现了Map、Cloneable和Serializable接口。

2. 提供的额外方法：

   • Hashtable提供了elements()和contains()两个额外的方法。elements()方法返回一个Enumeration对象，用于遍历Hashtable中的值。contains()方法在Hashtable中实际上与containsValue()方法功能相同，但在HashMap中并不存在该方法。

3. 对null的支持：

   • HashMap允许一个null键和多个null值。Hashtable则不允许键或值为null。

4. 线程安全性：

   • HashMap是非线程安全的，适用于单线程环境。在多线程环境中使用时，需要额外的同步机制来确保线程安全。
   • Hashtable是线程安全的，其所有方法都是同步的，因此可以直接用于多线程环境中。然而，这种同步机制会导致性能下降。

5. 性能：

   • 由于HashMap没有同步开销，因此其性能通常高于Hashtable。

6. 初始容量与扩充容量：

   • HashMap的初始容量为16，当容量不足时，会扩充为原来的2倍。
   • Hashtable的初始容量为11，当容量不足时，会扩充为原来的2倍加1（例如，11->23->47）。

7. 计算hash值的方法：

   • HashMap使用自定义的hash()方法来计算键的哈希值，该方法会对键的hashCode()进行进一步处理以减少哈希冲突。
   • Hashtable则直接使用键的hashCode()作为哈希值。

综上所述，HashMap和Hashtable在多个维度上存在显著差异。对于需要线程安全且性能要求不高的场景，可以选择Hashtable；对于性能要求高且能够自己处理线程安全的场景，则更推荐使用HashMap。如果需要既线程安全又高性能的解决方案，可以考虑使用ConcurrentHashMap。