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  • Java中HashSet,HashMap和HashTable的区别(转)

    HashMap、HashSet、HashTable之间的区别是Java程序员的一个常见面试题目,在此仅以此博客记录,并深入源代码进行分析:

    在分析之前,先将其区别列于下面

    1:HashSet底层采用的是HashMap进行实现的,但是没有key-value,只有HashMap的key set的视图,HashSet不容许重复的对象

    2:Hashtable是基于Dictionary类的,而HashMap是基于Map接口的一个实现

    3:Hashtable里默认的方法是同步的,而HashMap则是非同步的,因此Hashtable是多线程安全的

    4:HashMap可以将空值作为一个表的条目的key或者value,HashMap中由于键不能重复,因此只有一条记录的Key可以是空值,而value可以有多个为空,但HashTable不允许null值(键与值均不行)

    5:内存初始大小不同,HashTable初始大小是11,而HashMap初始大小是16

    6:内存扩容时采取的方式也不同,Hashtable采用的是2*old+1,而HashMap是2*old。

    7:哈希值的计算方法不同,Hashtable直接使用的是对象的hashCode,而HashMap则是在对象的hashCode的基础上还进行了一些变化

    源代码分析:

    对于区别1,看下面的源码

    //HashSet类的部份源代码  
    public class HashSet<E>  
        extends AbstractSet<E>  
        implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable  
    {   //用于类的序列化,可以不用管它  
        static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;  
        //从这里可以看出HashSet类里面真的是采用HashMap来实现的  
        private transient HashMap<E,Object> map;  
      
        // Dummy value to associate with an Object in the backing Map  
        //这里是生成一个对象,生成这个对象的作用是将每一个键的值均关联于此对象,以满足HashMap的键值对  
        private static final Object PRESENT = new Object();  
      
        /** 
         * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has 
         * default initial capacity (16) and load factor (0.75). 
         */  
        //这里是一个构造函数,开构生成一个HashMap对象,用来存放数据  
        public HashSet() {  
        map = new HashMap<E,Object>();  
        }  
    

      从上面的代码中得出的结论是HashSet的确是采用HashMap来实现的,而且每一个键都关键同一个Object类的对象,因此键所关联的值没有意义,真正有意义的是键。而HashMap里的键是不允许重复的,因此1也就很容易明白了。

    对于区别2,继续看源代码如下

    //从这里可以看得出Hashtable是继承于Dictionary,实现了Map接口  
    public class Hashtable<K,V>  
        extends Dictionary<K,V>  
        implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {  
    //这里可以看出的是HashMap是继承于AbstractMap类,实现了Map接口  
    //因此与Hashtable继承的父类不同  
    public class HashMap<K,V>  
        extends AbstractMap<K,V>  
        implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable  
    

      区别3,找一个具有针对性的方法看看,这个方法就是put

    //Hashtable里的向集体增加键值对的方法,从这里可以明显看到的是  
    //采用了synchronized关键字,这个关键字的作用就是用于线程的同步操作  
    //因此下面这个方法对于多线程来说是安全的,但这会影响效率     
    public synchronized V put(K key, V value) {  
        // Make sure the value is not null  
        //如果值为空的,则会抛出异常  
        if (value == null) {  
            throw new NullPointerException();  
        }  
      
        // Makes sure the key is not already in the hashtable.  
        Entry tab[] = table;  
        //获得键值的hashCode,从这里也可以看得出key!=null,否则的话会抛出异常的呦  
        int hash = key.hashCode();  
        //获取键据所在的哈希表的位置  
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
        //从下面这个循环中可以看出的是,内部实现采用了链表,即桶状结构  
        for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
            //如果向Hashtable中增加同一个元素时,则会重新更新元素的值   
            if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
                    V old = e.value;  
                    e.value = value;  
                    return old;  
            }  
        }  
        //后面的暂时不用管它,大概的意思就是内存的个数少于某个阀值时,进行重新分配内存  
        modCount++;  
        if (count >= threshold) {  
            // Rehash the table if the threshold is exceeded  
            rehash();  
      
                tab = table;  
                index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
        }  
    //HashMap中的实现则相对来说要简单的很多了,如下代码  
    //这里的代码中没有synchronize关键字,即可以看出,这个关键函数不是线程安全的  
        public V put(K key, V value) {  
        //对于键是空时,将向Map中放值一个null-value构成的键值对  
        //对值却没有进行判空处理,意味着可以有多个具有键,键所对应的值却为空的元素。  
            if (key == null)  
                return putForNullKey(value);  
        //算出键所在的哈希表的位置  
            int hash = hash(key.hashCode());  
            int i = indexFor(hash, table.length);  
        //同样从这里可以看得出来的是采用的是链表结构,采用的是桶状  
            for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
                Object k;  
                //对于向集体中增加具有相同键的情况时,这里可以看出,并不增加进去,而是进行更新操作  
                if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {  
                    V oldValue = e.value;  
                    e.value = value;  
                    e.recordAccess(this);  
                    return oldValue;  
                }  
            }  
            //开始增加元素  
            modCount++;  
            addEntry(hash, key, value, i);  
            return null;  
        }  
    

      

    区别4在上面的代码中,已经分析了,可以再细看一下

    区别5内存初化大小不同,看看两者的源代码:

    public Hashtable() {  
       //从这里可以看出,默认的初始化大小11,这里的11并不是11个字节,而是11个Entry,这个Entry是  
       //实现链表的关键结构  
       //这里的0.75代表的是装载因子  
    this(11, 0.75f);  
     }  
    //这里均是一些定义  
     public HashMap() {  
     //这个默认的装载因子也是0.75  
         this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;  
     //默认的痤为0.75*16  
         threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);  
     //这里开始是默认的初始化大小,这里大小是16  
         table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];  
         init();  
     }  
    

      

    从上面的代码中,可以看出的是两者的默认大小是不同的,一个是11,一个是16

    区别6内存的扩容方式,看一看源代码也是很清楚的,其实区别是不大的,看到网上一哥们写的,说两者有区别,其实真正深入源码,区别真不大,一个是2*oldCapacity+1, 一个是2*oldCapacity,你说大吗:)

    //Hashtable中调整内存的函数,这个函数没有synchronize关键字,但是protected呦  
    protected void rehash() {  
        //获取原来的表大小  
        int oldCapacity = table.length;  
        Entry[] oldMap = table;  
      //设置新的大小为2*oldCapacity+1  
        int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;  
        //开设空间  
        Entry[] newMap = new Entry[newCapacity];  
      //以下就不用管了。。。  
        modCount++;  
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);  
        table = newMap;  
      
        for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {  
            for (Entry<K,V> old = oldMap[i] ; old != null ; ) {  
            Entry<K,V> e = old;  
            old = old.next;  
      
            int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;  
            e.next = newMap[index];  
            newMap[index] = e;  
            }  
        }  
        }  
    //HashMap中要简单的多了,看看就知道了  
    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {  
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];  
           table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);  
           //如果超过了阀值  
           if (size++ >= threshold)  
           //就将大小设置为原来的2倍  
               resize(2 * table.length);  
       }  
    

    对于区别7的哈希值计算方法的不同,源码面前,同样是了无秘密

    //Hashtable中可以看出的是直接采用关键字的hashcode作为哈希值  
    int hash = key.hashCode();  
    //然后进行模运算,求出所在哗然表的位置   
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
    //HashMap中的实现  
    //这两行代码的意思是先计算hashcode,然后再求其在哈希表的相应位置        
    int hash = hash(key.hashCode());  
    int i = indexFor(hash, table.length);  
    

    上面的HashMap中可以看出关键在两个函数hash与indexFor 

    源码如下:

    static int hash(int h) {  
        // This function ensures that hashCodes that differ only by  
        // constant multiples at each bit position have a bounded  
        // number of collisions (approximately 8 at default load factor).  
        //这个我就不多说了,>>>这个是无符号右移运算符,可以理解为无符号整型  
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);  
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);  
    }  
    //求位于哈希表中的位置  
     static int indexFor(int h, int length) {  
         return h & (length-1);  
     } 
    

    出处链接:http://www.cnblogs.com/ckwblogs/p/6019419.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mingyao123/p/7344986.html
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