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今天我們來探索一下HashMap和HashTable機制與比較器的原始碼。

本文參考http://cmsblogs.com/?p=176

## HashMap

HashMap也是我們使用非常多的Collection，它是基於雜湊表的 Map 介面的實現，以key-value的形式存在。在HashMap中，key-value總是會當做一個整體來處理，系統會根據hash演算法來來計算key-value的儲存位置，我們總是可以透過key快速地存、取value。下面就來分析HashMap的存取。

### 定義

HashMap實現了Map介面，繼承AbstractMap。其中Map介面定義了鍵對映到值的規則，而AbstractMap類提供 Map 介面的骨幹實現，以最大限度地減少實現此介面所需的工作，其實AbstractMap類已經實現了Map，這裡標註Map LZ覺得應該是更加清晰吧！

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

### 建構函式

HashMap提供了三個建構函式：
    
      HashMap()：構造一個具有預設初始容量 (16) 和預設載入因子 (0.75) 的空 HashMap。
    
      HashMap(int initialCapacity)：構造一個帶指定初始容量和預設載入因子 (0.75) 的空 HashMap。
    
      HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)：構造一個帶指定初始容量和載入因子的空 HashMap。

在這裡提到了兩個引數：初始容量，載入因子。

>   這兩個引數是影響HashMap效能的重要引數，其中容量表示雜湊表中桶的數量，初始容量是建立雜湊表時的容量，載入因子是雜湊表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度，它衡量的是一個雜湊表的空間的使用程度，負載因子越大表示雜湊表的裝填程度越高，反之愈小。
>
>   對於使用連結串列法的雜湊表來說，查詢一個元素的平均時間是O(1+a)，因此如果負載因子越大，對空間的利用更充分，然而後果是查詢效率的降低；如果負載因子太小，那麼雜湊表的資料將過於稀疏，對空間造成嚴重浪費。系統預設負載因子為0.75，一般情況下我們是無需修改的。

HashMap是一種支援快速存取的資料結構，要了解它的效能必須要了解它的資料結構。

### 資料結構

>   我們知道在Java中最常用的兩種結構是陣列和模擬指標(引用)，幾乎所有的資料結構都可以利用這兩種來組合實現，HashMap也是如此。實際上HashMap是一個“連結串列雜湊”，如下是它的資料結構：

HashMap資料結構圖

下圖的table陣列的每個格子都是一個桶。負載因子就是map中的元素佔用的容量百分比。比如負載因子是0.75，初始容量（桶數量）為16時，那麼允許裝填的元素最大個數就是16*0.75 = 12，這個最大個數也被成為閾值，就是map中定義的threshold。超過這個閾值時，map就會自動擴容。

### 儲存實現：put(key,vlaue)

首先我們先看原始碼
    
    public V put(K key, V value) {
            //當key為null，呼叫putForNullKey方法，儲存null與table第一個位置中，這是HashMap允許為null的原因
            if (key == null)
                return putForNullKey(value);
            //計算key的hash值，此處對原來元素的hashcode進行了再次hash
            int hash = hash(key.hashCode());                  ------(1)
            //計算key hash 值在 table 陣列中的位置
            int i = indexFor(hash, table.length);             ------(2)
            //從i出開始迭代 e,找到 key 儲存的位置
            for (Entry<k v=""> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
                Object k;
                //判斷該條鏈上是否有hash值相同的(key相同)
                //若存在相同，則直接覆蓋value，返回舊value
                if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                    V oldValue = e.value;    //舊值 = 新值
                    e.value = value;
                    e.recordAccess(this);
                    return oldValue;     //返回舊值
                }
            }
            //修改次數增加1
            modCount++;
            //將key、value新增至i位置處
            addEntry(hash, key, value, i);
            return null;
        }

透過原始碼我們可以清晰看到HashMap儲存資料的過程為：首先判斷key是否為null，若為null，則直接呼叫putForNullKey方法。

若不為空則先計算key的hash值，然後根據hash值搜尋在table陣列中的索引位置，如果table陣列在該位置處有元素，則透過比較是否存在相同的key，若存在則覆蓋原來key的value，==否則將該元素儲存在鏈頭（最先儲存的元素放在鏈尾）==。

若table在該處沒有元素，則直接儲存。這個過程看似比較簡單，其實深有內幕。有如下幾點：

>   1、 先看迭代處。此處迭代原因就是為了防止存在相同的key值，若發現兩個hash值（key）相同時，HashMap的處理方式是用新value替換舊value，這裡並沒有處理key，這就解釋了HashMap中沒有兩個相同的key。
>
>   2、 在看（1）、（2）處。這裡是HashMap的精華所在。首先是hash方法，該方法為一個純粹的數學計算，就是計算h的hash值。

static int hash(int h) {
            h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
            return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
        }

我們知道對於HashMap的table而言，資料分佈需要均勻（最好每項都只有一個元素，這樣就可以直接找到），不能太緊也不能太鬆，太緊會導致查詢速度慢，太鬆則浪費空間。計算hash值後，怎麼才能保證table元素分佈均與呢？我們會想到取模，但是由於取模的消耗較大，HashMap是這樣處理的：呼叫indexFor方法。

static int indexFor(int h, int length) {
            return h & (length-1);
        }

HashMap的底層陣列長度總是2的n次方，在建構函式中存在：capacity <<= 1;這樣做總是能夠保證HashMap的底層陣列長度為2的n次方。當length為2的n次方時，h&(length - 1)就相當於對length取模，而且速度比直接取模快得多，這是HashMap在速度上的一個最佳化。至於為什麼是2的n次方下面解釋。

==對length取模來得到hash是常用的hash索引方法，這裡採用位運算的話效率更高。==

我們回到indexFor方法，該方法僅有一條語句：h&(length - 1)，這句話除了上面的取模運算外還有一個非常重要的責任：均勻分佈table資料和充分利用空間。

這裡我們假設length為16(2^n)和15，h為5、6、7。

當n=15時，6和7的結果一樣，這樣表示他們在table儲存的位置是相同的，也就是產生了碰撞，6、7就會在一個位置形成連結串列，這樣就會導致查詢速度降低。誠然這裡只分析三個數字不是很多，那麼我們就看0-15。

>   而當length = 16時，length – 1 = 15 即1111，那麼進行低位&運算時，值總是與原來hash值相同，而進行高位運算時，其值等於其低位值。所以說當length = 2^n時，不同的hash值發生碰撞的機率比較小，這樣就會使得資料在table陣列中分佈較均勻，查詢速度也較快。
>
>   這裡我們再來複習put的流程：當我們想一個HashMap中新增一對key-value時，系統首先會計算key的hash值，然後根據hash值確認在table中儲存的位置。若該位置沒有元素，則直接插入。否則迭代該處元素連結串列並依此比較其key的hash值。
>
>   如果兩個hash值相等且key值相等(e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))),則用新的Entry的value覆蓋原來節點的value。如果兩個hash值相等但key值不等 ，則將該節點插入該連結串列的鏈頭。具體的實現過程見addEntry方法，如下：

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
            //獲取bucketIndex處的Entry
            Entry<k v=""> e = table[bucketIndex];
            //將新建立的 Entry 放入 bucketIndex 索引處，並讓新的 Entry 指向原來的 Entry 
            table[bucketIndex] = new Entry<k v="">(hash, key, value, e);
            //若HashMap中元素的個數超過極限了，則容量擴大兩倍
            if (size++ >= threshold)
                resize(2 * table.length);
        }

這個方法中有兩點需要注意：

後面新增的entry反而會接到前面。

一、是鏈的產生。

這是一個非常優雅的設計。系統總是將新的Entry物件新增到bucketIndex處。如果bucketIndex處已經有了物件，那麼新新增的Entry物件將指向原有的Entry物件，形成一條Entry鏈，但是若bucketIndex處沒有Entry物件，也就是e==null,那麼新新增的Entry物件指向null，也就不會產生Entry鏈了。

二、擴容問題。

隨著HashMap中元素的數量越來越多，發生碰撞的機率就越來越大，所產生的連結串列長度就會越來越長，這樣勢必會影響HashMap的速度，為了保證HashMap的效率，系統必須要在某個臨界點進行擴容處理。

該臨界點在當HashMap中元素的數量等於table陣列長度*載入因子。但是擴容是一個非常耗時的過程，因為它需要重新計算這些資料在新table陣列中的位置並進行復制處理。所以如果我們已經預知HashMap中元素的個數，那麼預設元素的個數能夠有效的提升HashMap的效能。

### JDK1.8的hashmap：put方法

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                       boolean evict) {
            Node<k>[] tab; Node<k> p; int n, i;
            if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                n = (tab = resize()).length;
            if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
            else {
                Node<k> e; K k;
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    e = p;
                    //如果p是紅黑樹節點，則用另外的處理方法
                else if (p instanceof TreeNode)
                    e = ((TreeNode<k>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                else {
                    for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                        if ((e = p.next) == null) {
                            p.next = newNode(hash, key, value, null);
                            if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            //當連結串列節點數超過8個，則直接進行紅黑樹化。
                                treeifyBin(tab, hash);
                            break;
                        }
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            break;
                        p = e;
                    }
                }
                if (e != null) { // existing mapping for key
                    V oldValue = e.value;
                    if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                        e.value = value;
                    afterNodeAccess(e);
                    return oldValue;
                }
            }
            ++modCount;
            if (++size > threshold)
                resize();
            afterNodeInsertion(evict);
            return null;
        }

JDK1.8在連結串列長度超過8時會轉換為紅黑樹。
轉換方法如下：

final void treeifyBin(Node<k>[] tab, int hash) {
            int n, index; Node<k> e;
            if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            //如果節點數變小小於紅黑樹的節點數閾值時，調整空間
                resize();
            else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
                TreeNode<k> hd = null, tl = null;
                do {
                //該方法直接返回一個紅黑樹結點。
                    TreeNode<k> p = replacementTreeNode(e, null);
                    if (tl == null)
                        hd = p;
                    else {
                    //從連結串列頭開始依次插入紅黑樹
                        p.prev = tl;
                        tl.next = p;
                    }
                    tl = p;
                } while ((e = e.next) != null);
                if ((tab[index] = hd) != null)
                    hd.treeify(tab);
            }
        }
        
            // For treeifyBin
    TreeNode<k> replacementTreeNode(Node<k> p, Node<k> next) {
        return new TreeNode<>(p.hash, p.key, p.value, next);
    }

### 擴容

final Node<k>[] resize() {
            Node<k>[] oldTab = table;
            int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
            int oldThr = threshold;
            int newCap, newThr = 0;
            if (oldCap > 0) {
                //如果原容量大於最大空間，則讓閾值為最大值。因為不能再擴容了，最大容量就是整數最大值。
                if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                    threshold = Integer.MAX_VALUE;
                    return oldTab;
                }
                //兩倍擴容，閾值也跟著變為兩倍
                else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                         oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                    newThr = oldThr << 1; // double threshold
            }
            else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
                newCap = oldThr;
            else {               // zero initial threshold signifies using defaults
                newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
                newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
            }
            if (newThr == 0) {
                float ft = (float)newCap * loadFactor;
                newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                          (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
            }
            threshold = newThr;
            @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
                Node<k>[] newTab = (Node<k>[])new Node[newCap];
            table = newTab;
            if (oldTab != null) {
                for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                    Node<k> e;
                    if ((e = oldTab[j]) != null) {
                        oldTab[j] = null;
                        if (e.next == null)
                            //當後面沒有節點時，直接插入即可 //每個元素重新計算索引位置，此處的hash值並沒有變，只是改變索引值
                            newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        else if (e instanceof TreeNode)
                            ((TreeNode<k>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                        else { // preserve order
                        //否則，就從頭到尾依次將節點進行索引然後插入新陣列，這樣插入後的連結串列順序會和原來的順序相反。
                            Node<k> loHead = null, loTail = null;
                            Node<k> hiHead = null, hiTail = null;
                            Node<k> next;
                            do {
                                next = e.next;
                                if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                    if (loTail == null)
                                        loHead = e;
                                    else
                                        loTail.next = e;
                                    loTail = e;
                                }
                                else {
                                    if (hiTail == null)
                                        hiHead = e;
                                    else
                                        hiTail.next = e;
                                    hiTail = e;
                                }
                            } while ((e = next) != null);
                            if (loTail != null) {
                                loTail.next = null;
                                newTab[j] = loHead;
                            }
                            if (hiTail != null) {
                                hiTail.next = null;
                                newTab[j + oldCap] = hiHead;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return newTab;
        }

### 讀取實現：get(key)

相對於HashMap的存而言，取就顯得比較簡單了。透過key的hash值找到在table陣列中的索引處的Entry，然後返回該key對應的value即可。
    
    public V get(Object key) {
            // 若為null，呼叫getForNullKey方法返回相對應的value
            if (key == null)
                return getForNullKey();
            // 根據該 key 的 hashCode 值計算它的 hash 碼  
            int hash = hash(key.hashCode());
            // 取出 table 陣列中指定索引處的值
            for (Entry<k v=""> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) {
                Object k;
                //若搜尋的key與查詢的key相同，則返回相對應的value
                if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                    return e.value;
            }
            return null;
        }

> 在這裡能夠根據key快速的取到value除了和HashMap的資料結構密不可分外，還和Entry有莫大的關係，在前面就提到過，HashMap在儲存過程中並沒有將key，value分開來儲存，而是當做一個整體key-value來處理的，這個整體就是Entry物件。
>
> 同時value也只相當於key的附屬而已。在儲存的過程中，系統根據key的hashcode來決定Entry在table陣列中的儲存位置，在取的過程中同樣根據key的hashcode取出相對應的Entry物件。
>
> 在java中與有兩個類都提供了一個多種用途的hashTable機制，他們都可以將可以key和value結合起來構成鍵值對透過put(key,value)方法儲存起來，然後透過get(key)方法獲取相對應的value值。

## HashTable

一個是前面提到的HashMap，還有一個就是馬上要講解的HashTable。對於HashTable而言，它在很大程度上和HashMap的實現差不多，如果我們對HashMap比較瞭解的話，對HashTable的認知會提高很大的幫助。他們兩者之間只存在幾點的不同，這個後面會闡述。

### 定義

HashTable在Java中的定義如下：
    
    public class Hashtable<k>
        extends Dictionary<k>
        implements Map<k>, Cloneable, java.io.Serializable
          從中可以看出HashTable繼承Dictionary類，實現Map介面。其中Dictionary類是任何可將鍵對映到相應值的類（如 Hashtable）的抽象父類。每個鍵和每個值都是一個物件。在任何一個 Dictionary 物件中，每個鍵至多與一個值相關聯。Map是"key-value鍵值對"介面。

HashTable採用"拉鍊法"實現雜湊表，它定義了幾個重要的引數：table、count、threshold、loadFactor、modCount。

table：為一個Entry[]陣列型別，Entry代表了“拉鍊”的節點，每一個Entry代表了一個鍵值對，雜湊表的"key-value鍵值對"都是儲存在Entry陣列中的。

count：HashTable的大小，注意這個大小並不是HashTable的容器大小，而是他所包含Entry鍵值對的數量。

threshold：Hashtable的閾值，用於判斷是否需要調整Hashtable的容量。threshold的值="容量*載入因子"。

loadFactor：載入因子。

modCount：用來實現“fail-fast”機制的（也就是快速失敗）。所謂快速失敗就是在併發集合中，其進行迭代操作時，若有其他執行緒對其進行結構性的修改，這時迭代器會立馬感知到，並且立即丟擲ConcurrentModificationException異常，而不是等到迭代完成之後才告訴你（你已經出錯了）。

### 構造方法

在HashTabel中存在5個建構函式。透過這5個建構函式我們構建出一個我想要的HashTable。
    
    public Hashtable() {
            this(11, 0.75f);
        }
          預設建構函式，容量為11，載入因子為0.75。
    
    public Hashtable(int initialCapacity) {
            this(initialCapacity, 0.75f);
        }
          用指定初始容量和預設的載入因子 (0.75) 構造一個新的空雜湊表。
    
    public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {
            //驗證初始容量
            if (initialCapacity < 0)
                throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                                   initialCapacity);
            //驗證載入因子
            if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
                throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);
    
            if (initialCapacity==0)
                initialCapacity = 1;
    
            this.loadFactor = loadFactor;
    
            //初始化table，獲得大小為initialCapacity的table陣列
            table = new Entry[initialCapacity];
            //計算閥值
            threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
            //初始化HashSeed值
            initHashSeedAsNeeded(initialCapacity);
        }

>  用指定初始容量和指定載入因子構造一個新的空雜湊表。其中initHashSeedAsNeeded方法用於初始化hashSeed引數，其中hashSeed用於計算key的hash值，它與key的hashCode進行按位異或運算。這個hashSeed是一個與例項相關的隨機值，主要用於解決hash衝突。

private int hash(Object k) {
            return hashSeed ^ k.hashCode();
        }

構造一個與給定的 Map 具有相同對映關係的新雜湊表。

public Hashtable(Map extends K, ? extends V> t) {
            //設定table容器大小，其值==t.size * 2 + 1
            this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);
            putAll(t);
        }

### 主要方法

HashTable的API對外提供了許多方法，這些方法能夠很好幫助我們操作HashTable，但是這裡我只介紹兩個最根本的方法：put、get。

首先我們先看put方法：將指定 key 對映到此雜湊表中的指定 value。注意這裡鍵key和值value都不可為空。
    
    public synchronized V put(K key, V value) {
            // 確保value不為null
            if (value == null) {
                throw new NullPointerException();
            }
    
            /*
             * 確保key在table[]是不重複的
             * 處理過程：
             * 1、計算key的hash值，確認在table[]中的索引位置
             * 2、迭代index索引位置，如果該位置處的連結串列中存在一個一樣的key，則替換其value，返回舊值
             */
            Entry tab[] = table;
            int hash = hash(key);    //計算key的hash值
            int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;     //確認該key的索引位置
            //迭代，尋找該key，替換
            for (Entry<k> 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) {  //如果容器中的元素數量已經達到閥值，則進行擴容操作
                rehash();
                tab = table;
                hash = hash(key);
                index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
            }
    
            // 在索引位置處插入一個新的節點
            Entry<k> e = tab[index];
            tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
            //容器中元素+1
            count++;
            return null;
        }

>   put方法的整個處理流程是：計算key的hash值，根據hash值獲得key在table陣列中的索引位置，然後迭代該key處的Entry連結串列（我們暫且理解為連結串列），若該連結串列中存在一個這個的key物件，那麼就直接替換其value值即可，否則在將改key-value節點插入該index索引位置處

在HashTabled的put方法中有兩個地方需要注意：

1、HashTable的擴容操作，在put方法中，如果需要向table[]中新增Entry元素，會首先進行容量校驗，如果容量已經達到了閥值，HashTable就會進行擴容處理rehash()，如下:

protected void rehash() {
            int oldCapacity = table.length;
            //元素
            Entry<k>[] oldMap = table;
    
            //新容量=舊容量 * 2 + 1
            int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
            if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
                if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
                    return;
                newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
            }
    
            //新建一個size = newCapacity 的HashTable
            Entry<k>[] newMap = new Entry[];
    
            modCount++;
            //重新計算閥值
            threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);
            //重新計算hashSeed
            boolean rehash = initHashSeedAsNeeded(newCapacity);
    
            table = newMap;
            //將原來的元素複製到新的HashTable中
            for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {
                for (Entry<k> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {
                    Entry<k> e = old;
                    old = old.next;
    
                    if (rehash) {
                        e.hash = hash(e.key);
                    }
                    int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                    e.next = newMap[index];
                    newMap[index] = e;
                }
            }
        }

在這個rehash()方法中我們可以看到容量擴大兩倍+1，同時需要將原來HashTable中的元素一一複製到新的HashTable中，這個過程是比較消耗時間的，同時還需要重新計算hashSeed的，畢竟容量已經變了。

這裡對閥值囉嗦一下：比如初始值11、載入因子預設0.75，那麼這個時候閥值threshold=8，當容器中的元素達到8時，HashTable進行一次擴容操作，容量 = 8 * 2 + 1 =17，而閥值threshold=17*0.75 = 13，當容器元素再一次達到閥值時，HashTable還會進行擴容操作，依次類推。

下面是計算key的hash值，這裡hashSeed發揮了作用。

private int hash(Object k) {
            return hashSeed ^ k.hashCode();
        }

相對於put方法，get方法就會比較簡單，處理過程就是計算key的hash值，判斷在table陣列中的索引位置，然後迭代連結串列，匹配直到找到相對應key的value,若沒有找到返回null。
    
    public synchronized V get(Object key) {
            Entry tab[] = table;
            int hash = hash(key);
            int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
            for (Entry<k> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
                if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
                    return e.value;
                }
            }
            return null;
        }

## HashTable與HashMap的異同點

HashTable和HashMap存在很多的相同點，但是他們還是有幾個比較重要的不同點。

>
> 第一：我們從他們的定義就可以看出他們的不同，HashTable基於Dictionary類，而HashMap是基於AbstractMap。Dictionary是什麼？它是任何可將鍵對映到相應值的類的抽象父類，而AbstractMap是基於Map介面的骨幹實現，它以最大限度地減少實現此介面所需的工作。
>
> 
>
> 第二：HashMap可以允許存在一個為null的key和任意個為null的value，但是HashTable中的key和value都不允許為null。如下：
>
> 
>
> 當HashMap遇到為null的key時，它會呼叫putForNullKey方法來進行處理。對於value沒有進行任何處理，只要是物件都可以。
>
>     if (key == null)
>                 return putForNullKey(value);
>           而當HashTable遇到null時，他會直接丟擲NullPointerException異常資訊。

if (value == null) {
        throw new NullPointerException();
    }

>   第三：Hashtable的方法是同步的，而HashMap的方法不是。所以有人一般都建議如果是涉及到多執行緒同步時採用HashTable，沒有涉及就採用HashMap，但是在Collections類中存在一個靜態方法：synchronizedMap()，該方法建立了一個執行緒安全的Map物件，並把它作為一個封裝的物件來返回，所以透過Collections類的synchronizedMap方法是可以我們你同步訪問潛在的HashMap。這樣君該如何選擇呢？？？
>

## 面試題：HashMap和HashTable的區別

HashMap執行緒不安全，HashTable是執行緒安全的。HashMap內部實現沒有任何執行緒同步相關的程式碼，所以相對而言效能要好一點。如果在多執行緒中使用HashMap需要自己管理執行緒同步。HashTable大部分對外介面都使用synchronized包裹，所以是執行緒安全的，但是效能會相對差一些。

二者的基類不一樣。HashMap派生於AbstractMap，HashTable派生於Dictionary。它們都實現Map, Cloneable, Serializable這些介面。AbstractMap中提供的基礎方法更多，並且實現了多個通用的方法，而在Dictionary中只有少量的介面，並且都是abstract型別。

key和value的取值範圍不同。HashMap的key和value都可以為null，但是HashTablekey和value都不能為null。對於HashMap如果get返回null，並不能表明HashMap不存在這個key，如果需要判斷HashMap中是否包含某個key，就需要使用containsKey這個方法來判斷。

演算法不一樣。HashMap的initialCapacity為16，而HashTable的initialCapacity為11。HashMap中初始容量必須是2的冪,如果初始化傳入的initialCapacity不是2的冪，將會自動調整為大於出入的initialCapacity最小的2的冪。HashMap使用自己的計算hash的方法(會依賴key的hashCode方法)，HashTable則使用key的hashCode方法得到。

## 參考文章
http://cmsblogs.com/?p=176

http://mini.eastday.com/mobile/180310183019559.html#

https://blog.csdn.net/lihua5419/article/details/87691965

https://www.cnblogs.com/aeolian/p/8468632.html

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Java集合詳解4：一文讀懂HashMap和HashTable的區別以及常見面試題

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