Hashtable和HashMap引发的血案

人物：

王小胖：性别：男。程序员，工作经验1 year。爱好：吃肉、电玩、马小花。特技：吃肉不用考虑胃的容量。

马小花：性别：女。学生，工作经验0 year。爱好：蛋糕、臭美、王小胖。特技：能够降服王小胖……

/**2011年2月，电影《将爱情进行到底》火得不得了。周末，小胖也陪着小花去看这部电影。放映中，小花被影片中的靖哥哥和杜拉拉感动的一沓糊涂，而小胖则心里暗自后悔没有买一袋大爆米花来打发这无聊的时间。影片结束，小花已经是鼻涕一把泪一把，小胖也只有装模作样地抽动了几下鼻子，一心只想着一会儿是吃麦当劳还是必胜客。*/

回到家中，小胖和小花各自玩着电脑。

小花：胖子，你知道Hashtable和HashMap的区别吗?

小胖：略知。

小花：……装什么!!给我讲讲!!!

小胖：好的……

第一个区别就先来说说继承关系吧。

如果你在baidu里google一下(技术类文章的搜索还是推荐google)，会发现网上的大致说法与“由于Java发展的历史原因。Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现。”相同。这种说法没有错，但是胖子觉得不够准确，特别是对于我们这种大众菜鸟来说，如果不去深究的话，可能就会造成一些理解上的差异。简单的认为Hashtable没有继承Map接口。胖子之前就犯过这样的错误(胖子承认自己笨，是真笨……)。

小花：那你怎么知道它们两个各自的继承关系呢?胖子。

我们可以参考一下最新的JDK1.6的源码，看看这两个类的定义：

Java代码

 

public class Hashtable     
    extends Dictionary     
implements Map, Cloneable, java.io.Serializable {…}     
      
public class HashMap     
    extends AbstractMap     
implements Map, Cloneable, Serializable {…}   

可以看到hashtable也是继承了Map接口。它们的不同是Hashtable(since JDK1.0)就继承了Dictionary这个抽象类，而HashMap(since JDK1.2)继承的则是AbstractMap这个抽象类。因为在Hashtable中看到继承Map后所实现的方法是JDK1.2版本时加上去的，所以胖子猜想可能是在JDK 1.2开发时Sun工程师出于统一的考虑使得Hashtable也继承了Map接口。

小花：哦，原来JDK源码还能看出来这个。

小胖：……后面还能看出更多东西的。

小花：好期待啊。

第二个区别我们从同步和并发性上来说说它们两个的不同。

可以通过这两个类得源码来分析，Hashtable中的主要方法都做了同步处理，而HashMap则没有。可以说Hashtable在默认情况支持同步，而HashMap在默认情况下是不支持的。我们在多线程并发的环境下，可以直接使用Hashtable，但是要使用HashMap的话就要自己增加同步处理了。对HashMap的同步处理可以使用Collections类提供的synchronizedMap静态方法;或者直接使用JDK5.0之后提供的java.util.concurrent包里的ConcurrentHashMap类。

小胖：synchronizedMap静态方法和ConcurrentHashMap类我会以后再给你详细讲一下的。肥婆。

小花：你保证啊。钥匙忘了你知道后果的。

小胖：好的……

第三个区别就是它们对于null值的处理方式了。

我们依然能够从源代码中得知，Hashtable中，key和value都不允许出现null值。

Java代码

 

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;     
   //…     
}   

在我们使用上面的方法时，如参数value为null，可以从代码中直接看出程序会抛出NullPointerException;而在key为null时，则会在“int hash = key.hashCode();“这段计算Hash值的过程中抛出NullPointerException。而在在HashMap中，允许null作为key存在，并且和其他key的特性一样，这样的null值key只能有一个;另外HashMap允许多个value为null。这样大家就要注意了， HashMap中就不能用get(key)方法来判断HashMap中是否存在某个key，因为value为null和不存在该key的Entry都会返回null值，而应该用containsKey()方法来判断了。

Java代码

 

import java.util.HashMap;     
import java.util.Map;     
import java.util.Map.Entry;     
      
public class TestCase {     
      
    public static void main(String[] args) {     
       Map hashMap = new HashMap();     
       hashMap.put(0, null);     
       hashMap.put(1, "one");     
       hashMap.put(2, "two");     
       hashMap.put(null, "null");     
       for(Entry e : hashMap.entrySet()) {     
           System.out.println("Key: " + e.getKey() + " -- Value: " + e.getValue());     
       }     
       System.out.println(hashMap.get(0));     
       System.out.println(hashMap.get(4));     
       System.out.println("Contains key 0 ? :" + hashMap.containsKey(0));     
       System.out.println("Contains key 4 ? :" + hashMap.containsKey(4));     
       System.out.println("Contains value null ? :" + hashMap.containsValue(null));     
    }     
      
}  

结果：

Java代码

 

Key: null -- Value: null    
Key: 0 -- Value: null    
Key: 1 -- Value: one     
Key: 2 -- Value: two     
null    
null    
Contains key 0 ? :true    
Contains key 4 ? :false    
Contains value null ? :true   

HashMap对于null值key的处理网上有说“null 用new Object()来代替，其Entry.hashCode=0,而且在取出的时候还会还回null的。”胖子我在读取源码的过程中看到了null值的hash值确实是0 (内部实现的数组中的index也是)，但是能力有限没有看到转为new Object()的过程。

小花： 原来hashMap的containsKey还有这么个陷阱，以后肥婆要小心了。

第四个不同就是它们两个Hash值的获取方式了。

还是通过源代码源代码，Hashtable是直接使用key对象的hash值。

Java代码

 

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();//hashcode     
       int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;     
       //…     
}   

而HashMap则是利用key对象的hash值重新计算一个新的hash值。

Java代码

 

public V put(K key, V value) {     
        if (key == null)     
            return putForNullKey(value);     
        int hash = hash(key.hashCode());//hashcode     
        int i = indexFor(hash, table.length);     
        //…     
}     
      
static int hash(int h) {     
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);     
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);     
    }  

小花：胖子，都用了hash算法，你给我讲讲Hash算法吧。

小胖：嗯……以后的，今天我比较忙(其实是不会)。

小花：你是不是不会啊?嘿嘿(坏笑)。

小胖：什么不会……谈下一话题……

第五个不同就是Hashtable和HashMap它们两个内部实现方式的数组的初始大小和扩容的方式。

HashMap中内部数组的初始容量是16， 加载因子为0.75，而且数组容量增容后也要是2指数次幂：

Java代码

 

/**    
     * The default initial capacity - MUST be a power of two.    
     */    
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;     
/**    
     * The load factor used when none specified in constructor.    
     */    
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; 

HashTable中的内部数组的初始容量是11，加载因子也是0.75数组的增容方式为(oldCapacity * 2 + 1):

Java代码

 

public Hashtable() {     
       this(11, 0.75f);     
 }     
      
protected void rehash() {     
       int oldCapacity = table.length;     
       Entry[] oldMap = table;     
      
       int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;     
       //…     
}   

第六个不同我们从它们两个遍历方式的内部实现上来说。

Hashtable HashMap都使用了 Iterator。而由于历史原因，Hashtable还使用了Enumeration的方式 。

小花：Iterator和Enumeration的区别是什么啊?给我讲讲。

小胖：我不是说我没有时间嘛，下回的。

小花：我都记下来，省得你给我混过去。(拿起笔开始记账中)

小胖：……(紧张)

第七个不同时它们的拷贝构造函数的不同。

依然是通过查看源码，可以发现它们两个对于拷贝函数初始容量的不同值。

HashMap的实现是：

Java代码

 

public HashMap(Mapextends K, ? extends V> m) {     
        this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,     
                      DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);     
        putAllForCreate(m);     
    }   

而Hashtable的实现是：

Java代码

 

public Hashtable(Mapextends K, ? extends V> t) {     
       this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);     
       putAll(t);     
    }   

小胖：今天讲的已经很多了。我有点饿了，肥婆。

小花：看你今天的表现这么好。走，带你去吃烤肉去。

小胖：哈哈，肥婆万岁。

PS:下面打算写的一些东西

TreeMap的排序及其他相关集合类

synchronizedMap的使用方式

concurrentMap实现细节和使用

Properties使用说明和 扩展

Iterator和Enumeration的区别

Hash算法 的实现

【编辑推荐】

1. 透过Java中的HashMap了解Map接口
2. Java中对HashMap的深度分析
3. Java中对HashMap的深度分析与比较
4. 深入探究J2ME Hashtable实现原理
5. java的hashtable的用法