HashMap 和 Hashtable两者的区别以和解释

HashMap 和 Hashtable 是 Java 开发程序员必须要掌握的，也是在各种 Java 面试场合中必须会问到的。

但你对这两者的区别了解有多少呢？

现在，栈长我给大家总结一下，或许有你不明朗的地方，在栈长的指点下都会拨开迷雾见晴天。

1、线程安全

Hashtable 是线程安全的，HashMap 不是线程安全的。

为什么说 HashTable 是线程安全的？

来看下 Hashtable 的源码，Hashtable 所有的元素操作都是 synchronized 修饰的，而 HashMap 并没有。

public synchronized V put(K key, V value);
public synchronized V get(Object key);
...

2、性能优劣

既然 Hashtable 是线程安全的，每个方法都要阻塞其他线程，所以 Hashtable 性能较差，HashMap 性能较好，使用更广。

如果要线程安全又要保证性能，建议使用 JUC 包下的 ConcurrentHashMap。

3、NULL

Hashtable 是不允许键或值为 null 的，HashMap 的键值则都可以为 null。

那么问题来了，为什么 Hashtable 是不允许 KEY 和 VALUE 为 null, 而 HashMap 则可以？

Hashtable put 方法逻辑：

 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();

        ...

}

HashMap hash 方法逻辑：

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

可以看出 Hashtable key 为 null 会直接抛出空指针异常，value 为 null 手动抛出空指针异常，而 HashMap 的逻辑对 null 作了特殊处理。可能大家看网上博客一般会这样想哈，hashtable源码里就是这样写的，为null就就抛出异常，可是为什么源码这样写嘞？我们已经知道HashTable是线程安全的，hashtable,concurrenthashmap它们是用于多线程的，并发的 ，如果map.get(key)得到了null，不能判断到底是映射的value是null,还是因为没有找到对应的key而为空，而用于单线程状态的hashmap却可以用containKey（key） 去判断到底是否包含了这个null。hashtable为什么就不能containKey(key)一个线程先get(key)再containKey(key)，这两个方法的中间时刻，其他线程怎么操作这个key都会可能发生，例如删掉这个key

4、实现方式

Hashtable 的继承源码：

public class Hashtable<K,V>
    extends Dictionary<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

HashMap 的继承源码：

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

可以看出两者继承的类不一样，Hashtable 继承了 Dictionary类，而 HashMap 继承的是 AbstractMap 类。

Dictionary 是 JDK 1.0 添加的，貌似没人用过这个，栈长我也没用过。。

5、容量扩容

HashMap 的初始容量为：16，Hashtable 初始容量为：11，两者的负载因子默认都是：0.75。

/**
 * Constructs a new, empty hashtable with a default initial capacity (11)
 * and load factor (0.75).
 */
public Hashtable() {
    this(11, 0.75f);
}

/**
 * Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity
 * (16) and the default load factor (0.75).
 */
public HashMap() {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}

当现有容量大于总容量 * 负载因子时，HashMap 扩容规则为当前容量翻倍，Hashtable 扩容规则为当前容量翻倍 + 1。

6、迭代器

HashMap 中的 Iterator 迭代器是 fail-fast 的，而 Hashtable 的 Enumerator 不是 fail-fast 的。

所以，当其他线程改变了HashMap 的结构，如：增加、删除元素，将会抛出 ConcurrentModificationException 异常，而 Hashtable 则不会。

可以来看下这个区别的演示：

/**
* author:wcc
**/
public static void main(String[] args) {
    Map<String, String> hashtable = new Hashtable<>();
    hashtable.put("t1", "1");
    hashtable.put("t2", "2");
    hashtable.put("t3", "3");

    Enumeration<Map.Entry<String, String>> iterator1 = (Enumeration<Map.Entry<String, String>>) hashtable.entrySet().iterator();
    hashtable.remove(iterator1.nextElement().getKey());
    while (iterator1.hasMoreElements()) {
        System.out.println(iterator1.nextElement());
    }

    Map<String, String> hashMap = new HashMap<>();
    hashMap.put("h1", "1");
    hashMap.put("h2", "2");
    hashMap.put("h3", "3");

    Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator2 = hashMap.entrySet().iterator();
    hashMap.remove(iterator2.next().getKey());
    while (iterator2.hasNext()) {
        System.out.println(iterator2.next());
    }

}

输出信息：

t2=2
t1=1
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(HashMap.java:1442)
    at java.util.HashMap$EntryIterator.next(HashMap.java:1476)
    at java.util.HashMap$EntryIterator.next(HashMap.java:1474)
    at cn.javastack.Test.main(Test.java:37)