Hashtable and HashMap are fairly easy to ask in Java interviews and even become the most frequently asked question in Collections framework interview questions, so don't forget to prepare for this question before taking any Java interview.
Let's first look at the definitions of the two classes
public class Hashtable extends Dictionary implements Map, Cloneable, <a href="http://lib.csdn.net/base/javase" class='replace_word' title="Java SE知识库" target='_blank' style='color:#df3434; font-weight:bold;'>Java</a>.io.Serializable
public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable
It can be seen that Hashtable inherits from Dictiionary and HashMap inherits from AbstractMap
The put method of Hashtable is as follows
public synchronized V put(K key, V value) { //###### 注意这里1 // Make sure the value is not null if (value == null) { //###### 注意这里 2 throw new NullPointerException(); } // Makes sure the key is not already in the hashtable. Entry tab[] = table; int hash = key.hashCode(); //###### 注意这里 3 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { V old = e.value; e.value = value; return old; } } modCount++; if (count >= threshold) { // Rehash the table if the threshold is exceeded rehash(); tab = table; index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; } // Creates the new entry. Entry e = tab[index]; tab[index] = new Entry(hash, key, value, e); count++; return null; }
Note 1 method is synchronous
Note 2 method does not allow value==null
Note 3 method calls the hashCode method of key, if key==null, a null pointer exception will be thrown
The put method of HashMap is as follows
public V put(K key, V value) { //###### 注意这里 1 if (key == null) //###### 注意这里 2 return putForNullKey(value); int hash = hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length); for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; addEntry(hash, key, value, i); //###### 注意这里 return null; }
注意1 方法是非同步的
注意2 方法允许key==null
注意3 方法并没有对value进行任何调用，所以允许为null
是否提供contains方法
HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsValue和containsKey，因为contains方法容易让人引起误解。
Hashtable则保留了contains，containsValue和containsKey三个方法，其中contains和containsValue功能相同。
我们看一下Hashtable的ContainsKey方法和ContainsValue的源码：
public boolean containsValue(Object value) { return contains(value); }
// 判断Hashtable是否包含“值(value)” public synchronized boolean contains(Object value) { //注意，Hashtable中的value不能是null， // 若是null的话，抛出异常! if (value == null) { throw new NullPointerException(); } // 从后向前遍历table数组中的元素(Entry) // 对于每个Entry(单向链表)，逐个遍历，判断节点的值是否等于value Entry tab[] = table; for (int i = tab.length ; i-- > 0 ;) { for (Entry<K,V> e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) { if (e.value.equals(value)) { return true; } } } return false; }
// 判断Hashtable是否包含key public synchronized boolean containsKey(Object key) { Entry tab[] = table; /计算hash值，直接用key的hashCode代替 int hash = key.hashCode(); // 计算在数组中的索引值 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; // 找到“key对应的Entry(链表)”，然后在链表中找出“哈希值”和“键值”与key都相等的元素 for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { return true; } } return false; }
下面我们看一下HashMap的ContainsKey方法和ContainsValue的源码：
// HashMap是否包含key public boolean containsKey(Object key) { return getEntry(key) != null; }
// 返回“键为key”的键值对 final Entry<K,V> getEntry(Object key) { // 获取哈希值 // HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置，“key不为null”的则调用hash()计算哈希值 int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode()); // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素 for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return e; } return null; }
// 是否包含“值为value”的元素 public boolean containsValue(Object value) { // 若“value为null”，则调用containsNullValue()查找 if (value == null) return containsNullValue(); // 若“value不为null”，则查找HashMap中是否有值为value的节点。 Entry[] tab = table; for (int i = 0; i < tab.length ; i++) for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) if (value.equals(e.value)) return true; return false; }
通过上面源码的比较，我们可以得到如下不同地方：key和value是否允许null值。
其中key和value都是对象，并且不能包含重复key，但可以包含重复的value。通过上面的ContainsKey方法和ContainsValue的源码我们可以很明显的看出：
Hashtable中，key和value都不允许出现null值。但是如果在Hashtable中有类似put(null,null)的操作，编译同样可以通过，因为key和value都是Object类型，但运行时会抛出NullPointerException异常，这是JDK的规范规定的。
HashMap中，null可以作为键，这样的键只有一个；可以有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时，可能是 HashMap中没有该键，也可能使该键所对应的值为null。因此，在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键， 而应该用containsKey()方法来判断。
HashMap和Hashtable的区别
HashMap是Hashtable的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了Map接口。主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。
1.Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。
2.HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。
3.HashMap是非synchronized，而Hashtable是synchronized，这意味着Hashtable是线程安全的，多个线程可以共享一个Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。（在多个线程访问Hashtable时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供外同步(Collections.synchronizedMap)）
4.另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。fail-fast机制如果不理解原理，可以查看这篇文章：http://www.cnblogs.com/alexlo/archive/2013/03/14/2959233.html
5.由于HashMap非线程安全，在只有一个线程访问的情况下，效率要高于HashTable。
6.HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。
7.Hashtable中hash数组默认大小是11，增加的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数。
8..两者通过hash值散列到hash表的算法不一样：
，HashTbale是古老的除留余数法，直接使用hashcode
int hash = key.hashCode(); int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
而后者是强制容量为2的幂，重新根据hashcode计算hash值，在使用hash 位与 （hash表长度 – 1），也等价取膜，但更加高效，取得的位置更加分散，偶数，奇数保证了都会分散到。前者就不能保证
int hash = hash(k); int i = indexFor(hash, table.length); static int hash(Object x) { int h = x.hashCode(); h += ~(h << 9); h ^= (h >>> 14); h += (h << 4); h ^= (h >>> 10); return h; } static int indexFor(int h， int length) { return h & (length-1);
要注意的一些术语：
1.sychronized意味着在一次仅有一个线程能够更改Hashtable。就是说任何线程要更新Hashtable时要首先获得同步锁，其它线程要等到同步锁被释放之后才能再次获得同步锁更新Hashtable。
2.Fail-safe和iterator迭代器相关。如果某个集合对象创建了Iterator或者ListIterator，然后其它的线程试图“结构上”更改集合对象，将会抛出ConcurrentModificationException异常。但其它线程可以通过set()方法更改集合对象是允许的，因为这并没有从“结构上”更改集合。但是假如已经从结构上进行了更改，再调用set()方法，将会抛出IllegalArgumentException异常。
3.结构上的更改指的是删除或者插入一个元素，这样会影响到map的结构。
代码演示部分如下：
先看个Hashtable正常输出的示例：
Hashtable table = new Hashtable(); table.put("a-key", "a-value"); table.put("b-key", "b-value"); table.put("c-key", "c-value");
输出如下：
a-key - a-value c-key - c-value b-key - b-value
再看个Hashtable拒绝null的示例：
table.put(null, "a-value");
运行之后异常如下：
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException at java.util.Hashtable.put(Hashtable.java:399) at com.darkmi.sandbox.HashtableTest.main(HashtableTest.java:20)
HashMap示例：
HashMap map = new HashMap(); map.put(null, "a-value"); map.put("b-key", null); map.put("c-key", null);
b-key - null null - a-value c-key - null
PS:从上面的示例我们倒是可以发现Hashtable与HashMap相同的一点：无序存放。
3.两者的遍历方式大同小异，Hashtable仅仅比HashMap多一个elements方法。
Enumeration em = table.elements(); while (em.hasMoreElements()) { String obj = (String) em.nextElement(); System.out.println(obj); }
HashMap和HashTable都能通过values()方法返回一个 Collection ，然后进行遍历处理：
Collection coll = map.values(); Iterator it = coll.iterator(); while (it.hasNext()) { String obj = (String) it.next(); System.out.println(obj); }
两者也都可以通过 entrySet() 方法返回一个 Set ， 然后进行遍历处理：
Set set = table.entrySet(); Iterator it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { Entry entry = (Entry) it.next(); System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue()); }