Hashtable和HashMap引發(fā)的血案
人物:
王小胖:性別:男。程序員,工作經(jīng)驗1 year。愛好:吃肉、電玩、馬小花。特技:吃肉不用考慮胃的容量。
馬小花:性別:女。學生,工作經(jīng)驗0 year。愛好:蛋糕、臭美、王小胖。特技:能夠降服王小胖……
/**2011年2月,電影《將愛情進行到底》火得不得了。周末,小胖也陪著小花去看這部電影。放映中,小花被影片中的靖哥哥和杜拉拉感動的一沓糊涂,而小胖則心里暗自后悔沒有買一袋大爆米花來打發(fā)這無聊的時間。影片結束,小花已經(jīng)是鼻涕一把淚一把,小胖也只有裝模作樣地抽動了幾下鼻子,一心只想著一會兒是吃麥當勞還是必勝客。*/
回到家中,小胖和小花各自玩著電腦。
小花:胖子,你知道Hashtable和HashMap的區(qū)別嗎?
小胖:略知。
小花:……裝什么!!給我講講!!!
小胖:好的……
第一個區(qū)別就先來說說繼承關系吧。
如果你在baidu里google一下(技術類文章的搜索還是推薦google),會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上的大致說法與“由于Java發(fā)展的歷史原因。Hashtable是基于陳舊的Dictionary類的,HashMap是Java 1.2引進的Map接口的一個實現(xiàn)。”相同。這種說法沒有錯,但是胖子覺得不夠準確,特別是對于我們這種大眾菜鳥來說,如果不去深究的話,可能就會造成一些理解上的差異。簡單的認為Hashtable沒有繼承Map接口。胖子之前就犯過這樣的錯誤(胖子承認自己笨,是真笨……)。
小花:那你怎么知道它們兩個各自的繼承關系呢?胖子。
我們可以參考一下最新的JDK1.6的源碼,看看這兩個類的定義:
Java代碼
- 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也是繼承了Map接口。它們的不同是Hashtable(since JDK1.0)就繼承了Dictionary這個抽象類,而HashMap(since JDK1.2)繼承的則是AbstractMap這個抽象類。因為在Hashtable中看到繼承Map后所實現(xiàn)的方法是JDK1.2版本時加上去的,所以胖子猜想可能是在JDK 1.2開發(fā)時Sun工程師出于統(tǒng)一的考慮使得Hashtable也繼承了Map接口。
小花:哦,原來JDK源碼還能看出來這個。
小胖:……后面還能看出更多東西的。
小花:好期待啊。
第二個區(qū)別我們從同步和并發(fā)性上來說說它們兩個的不同。
可以通過這兩個類得源碼來分析,Hashtable中的主要方法都做了同步處理,而HashMap則沒有??梢哉fHashtable在默認情況支持同步,而HashMap在默認情況下是不支持的。我們在多線程并發(fā)的環(huán)境下,可以直接使用Hashtable,但是要使用HashMap的話就要自己增加同步處理了。對HashMap的同步處理可以使用Collections類提供的synchronizedMap靜態(tài)方法;或者直接使用JDK5.0之后提供的java.util.concurrent包里的ConcurrentHashMap類。
小胖:synchronizedMap靜態(tài)方法和ConcurrentHashMap類我會以后再給你詳細講一下的。肥婆。
小花:你保證啊。鑰匙忘了你知道后果的。
小胖:好的……
第三個區(qū)別就是它們對于null值的處理方式了。
我們依然能夠從源代碼中得知,Hashtable中,key和value都不允許出現(xiàn)null值。
Java代碼
- 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;
- //…
- }
在我們使用上面的方法時,如參數(shù)value為null,可以從代碼中直接看出程序會拋出NullPointerException;而在key為null時,則會在“int hash = key.hashCode();“這段計算Hash值的過程中拋出NullPointerException。而在在HashMap中,允許null作為key存在,并且和其他key的特性一樣,這樣的null值key只能有一個;另外HashMap允許多個value為null。這樣大家就要注意了, HashMap中就不能用get(key)方法來判斷HashMap中是否存在某個key,因為value為null和不存在該key的Entry都會返回null值,而應該用containsKey()方法來判斷了。
Java代碼
- 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));
- }
- }
結果:
Java代碼
- 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對于null值key的處理網(wǎng)上有說“null 用new Object()來代替,其Entry.hashCode=0,而且在取出的時候還會還回null的?!迸肿游以谧x取源碼的過程中看到了null值的hash值確實是0 (內(nèi)部實現(xiàn)的數(shù)組中的index也是),但是能力有限沒有看到轉為new Object()的過程。
小花: 原來hashMap的containsKey還有這么個陷阱,以后肥婆要小心了。
第四個不同就是它們兩個Hash值的獲取方式了。
還是通過源代碼源代碼,Hashtable是直接使用key對象的hash值。
Java代碼
- 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則是利用key對象的hash值重新計算一個新的hash值。
Java代碼
- 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,你給我講講Hash算法吧。
小胖:嗯……以后的,今天我比較忙(其實是不會)。
小花:你是不是不會啊?嘿嘿(壞笑)。
小胖:什么不會……談下一話題……
第五個不同就是Hashtable和HashMap它們兩個內(nèi)部實現(xiàn)方式的數(shù)組的初始大小和擴容的方式。
HashMap中內(nèi)部數(shù)組的初始容量是16, 加載因子為0.75,而且數(shù)組容量增容后也要是2指數(shù)次冪:
Java代碼
- /**
- * 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中的內(nèi)部數(shù)組的初始容量是11,加載因子也是0.75數(shù)組的增容方式為(oldCapacity * 2 + 1):
Java代碼
- public Hashtable() {
- this(11, 0.75f);
- }
- protected void rehash() {
- int oldCapacity = table.length;
- Entry[] oldMap = table;
- int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;
- //…
- }
第六個不同我們從它們兩個遍歷方式的內(nèi)部實現(xiàn)上來說。
Hashtable HashMap都使用了 Iterator。而由于歷史原因,Hashtable還使用了Enumeration的方式 。
小花:Iterator和Enumeration的區(qū)別是什么啊?給我講講。
小胖:我不是說我沒有時間嘛,下回的。
小花:我都記下來,省得你給我混過去。(拿起筆開始記賬中)
小胖:……(緊張)
第七個不同時它們的拷貝構造函數(shù)的不同。
依然是通過查看源碼,可以發(fā)現(xiàn)它們兩個對于拷貝函數(shù)初始容量的不同值。
HashMap的實現(xiàn)是:
Java代碼
- public HashMap(Map extends K, ? extends V> m) {
- this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
- DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);
- putAllForCreate(m);
- }
而Hashtable的實現(xiàn)是:
Java代碼
- public Hashtable(Map extends K, ? extends V> t) {
- this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);
- putAll(t);
- }
小胖:今天講的已經(jīng)很多了。我有點餓了,肥婆。
小花:看你今天的表現(xiàn)這么好。走,帶你去吃烤肉去。
小胖:哈哈,肥婆萬歲。
PS:下面打算寫的一些東西
TreeMap的排序及其他相關集合類
synchronizedMap的使用方式
concurrentMap實現(xiàn)細節(jié)和使用
Properties使用說明和 擴展
Iterator和Enumeration的區(qū)別
Hash算法 的實現(xiàn)
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