看源码学习HashMap和HashTable的区别

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前言

你将学习到：HashMap和HashTable的区别
1.继承的父类不同
2.同步性不同（线程安全不同）
3.对null key和null value的支持不同
4.初始化数组的时机不同
5.扩容方式不同
6.计算hash值的方法不同
7.计算下标的方法不同

1.继承的父类不同

进入HashMap和HashTable的原码，首先可以看到的是，两者继承的父类不同。HashMap继承了AbstractMap，HashTable继承了Dictionary。不过他们两都实现了Map、Cloneable、Serializable接口。

2.同步性不同（线程安全不同）

继续纵观两者的源码发现，HashTable的绝大部分方法前都加了synchronized（同步函数），而HashMap则没有。由此得出，HashTable是线程安全的，HashMap不是线程安全的，同时也能得出HashTable的效率不如HashMap。（加了synchronized，所有的线程进来之后都要排队执行，线程越安全，效率越低）
拓展：多线程环境下，HashMap线程不安全，而HashTable同步的效率又比较低，所以我们通常使用concurrentHashMap，它不会把所有的方法锁住，而是采用分段锁的方式进行锁定，在提高线程安全的同时又提高了效率。

3.对null key和null value的支持不同

对于是否允许空键空值，最能体现的就是put方法
先来看一下HashTable的put方法：

可以看出，若value为空，直接抛出空指针异常。若key为空，则null.hashCode()也会抛空指针异常，因此得出HashTable中key和value是不能为空的
再来看一下HashMap的put方法：


可以看出，在put方法中，并没有对空key和空value做抛异常处理（疯狂暗示，HashMap中key和velue 是可以为空的）。接着进入hash方法（计算key的哈希值），可以看出，若key为空，则它的哈希值为0，否则进行计算。
拓展：key的hash与它的低16位做异或运算，(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)，为什么是这样计算的呢？是为了高位、低位同时参与运算，让哈希的散列算法更加的均匀。
通过对比得出：HashTable中的key和value都不允许为空。HashMap中的key和value可以为空，并且key只能有一个null（多了会覆盖），value则可以有无数个null

4.初始化数组的时机不同

先看HashTable：


可以看出，HashTable中数组的初始化是在构造函数中进行的，初始容量大小为11
再来看HashMap：



可以看出，HashMap中数组的初始化是在第一次调用put的时候，resize（重新扩容）的方法中进行的
综上：HashTable中数组的初始化是在构造函数中，创建时如果给定了容量初始值，那么HashTable会直接使用你给定的大小，而HashMap中数组的初始化是在第一次调用put方法的时候。

5.扩容方式不同

HashTable的扩容：

HashMap的扩容：

综上：HashTable的扩容方式为2n+1，HashMap的扩容方式为2n

6.计算hash值的方法不同

HashTable：

HashMap：

拓展：为什么是右移16位？因为int类型占4个字节，总的就是32个字节，高低位对半分的话就是高位左边16位，低位右边16位，因此高位转低位的时候要右移16位
综上：HashTable计算hash值的方式为直接调动HashCode()方法计算hash值，而HashMap则是key的hash与它的低16位做异或运算，(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)

7.计算下标的方法不同

HashTable：

（hash & 0x7FFFFFFF）是为了将hash的最高位变为0，变为正数
HashMap：

综上：
HashTable计算下标的方式为：hash值对数组长度取余运算
HashMap计算下标的方式为：容量-1再和hash值做与运算

总结

1.继承的父类不同
HashMap继承了AbstractMap，HashTable继承了Dictionary
2.同步性不同（线程安全不同）
HashTable是线程安全的，HashMap不是线程安全的
3.对null key和null value的支持不同
HashTable中的key和value都不允许为空。HashMap中的key和value可以为空，并且key只能有一个null（多了会覆盖），value则可以有无数个null
4.初始化数组的时机不同
HashTable中数组的初始化是在构造函数中，默认值为11，创建时如果给定了容量初始值，那么HashTable会直接使用你给定的大小，而HashMap中数组的初始化是在第一次调用put方法的时候，默认值为16
5.扩容方式不同
HashTable的扩容方式为2n+1，HashMap的扩容方式为2n
6.计算hash值的方法不同
HashTable计算hash值的方式为直接调动HashCode()方法计算hash值，而HashMap则是key的hash与它的低16位做异或运算，(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
7.计算下标的方法不同
HashTable计算下标的方式为：hash值对数组长度取余运算
HashMap计算下标的方式为：容量-1再和hash值做与运算

当你真心想要做一件事的时候，整个宇宙都会帮助你，加油！