一、HashMap簡介

? ? ? HashMap是基于哈希表實現(xiàn)的，每一個元素是一個key-value對，其內(nèi)部通過單鏈表解決沖突問題，容量不足(超過了閥值)時，同樣會自動增長。

? ? ? HashMap是非線程安全的，只是用于單線程環(huán)境下，多線程環(huán)境下可以采用concurrent并發(fā)包下的concurrentHashMap。

? ? ? HashMap 實現(xiàn)了Serializable接口，因此它支持序列化，實現(xiàn)了Cloneable接口，能被克隆。

? ? ? HashMap存數(shù)據(jù)的過程是：

? ? ? HashMap內(nèi)部維護(hù)了一個存儲數(shù)據(jù)的Entry數(shù)組，HashMap采用鏈表解決沖突，每一個Entry本質(zhì)上是一個單向鏈表。當(dāng)準(zhǔn)備添加一個key-value對時，首先通過hash(key)方法計算hash值，然后通過indexFor(hash,length)求該key-value對的存儲位置，計算方法是先用hash&0x7FFFFFFF后，再對length取模，這就保證每一個key-value對都能存入HashMap中，當(dāng)計算出的位置相同時，由于存入位置是一個鏈表，則把這個key-value對插入鏈表頭。

? ? ? HashMap中key和value都允許為null。key為null的鍵值對永遠(yuǎn)都放在以table[0]為頭結(jié)點的鏈表中。

? ? ??了解了數(shù)據(jù)的存儲，那么數(shù)據(jù)的讀取也就很容易就明白了。

HashMap的存儲結(jié)構(gòu)，如下圖所示：

? 圖中，紫色部分即代表哈希表，也稱為哈希數(shù)組，數(shù)組的每個元素都是一個單鏈表的頭節(jié)點，鏈表是用來解決沖突的，如果不同的key映射到了數(shù)組的同一位置處，就將其放入單鏈表中。

? ? ? HashMap內(nèi)存儲數(shù)據(jù)的Entry數(shù)組默認(rèn)是16，如果沒有對Entry擴(kuò)容機(jī)制的話，當(dāng)存儲的數(shù)據(jù)一多，Entry內(nèi)部的鏈表會很長，這就失去了HashMap的存儲意義了。所以HasnMap內(nèi)部有自己的擴(kuò)容機(jī)制。HashMap內(nèi)部有：

? ? ??變量size，它記錄HashMap的底層數(shù)組中已用槽的數(shù)量；

? ? ??變量threshold，它是HashMap的閾值，用于判斷是否需要調(diào)整HashMap的容量(threshold?=?容量*加載因子)????

? ? ??變量DEFAULT_LOAD_FACTOR?=?0.75f，默認(rèn)加載因子為0.75

? ? ? HashMap擴(kuò)容的條件是：當(dāng)size大于threshold時，對HashMap進(jìn)行擴(kuò)容??

? ? ??擴(kuò)容是是新建了一個HashMap的底層數(shù)組，而后調(diào)用transfer方法，將就HashMap的全部元素添加到新的HashMap中(要重新計算元素在新的數(shù)組中的索引位置)。?很明顯，擴(kuò)容是一個相當(dāng)耗時的操作，因為它需要重新計算這些元素在新的數(shù)組中的位置并進(jìn)行復(fù)制處理。因此，我們在用HashMap的時，最好能提前預(yù)估下HashMap中元素的個數(shù)，這樣有助于提高HashMap的性能。

? ? ? HashMap共有四個構(gòu)造方法。構(gòu)造方法中提到了兩個很重要的參數(shù)：初始容量和加載因子。這兩個參數(shù)是影響HashMap性能的重要參數(shù)，其中容量表示哈希表中槽的數(shù)量(即哈希數(shù)組的長度)，初始容量是創(chuàng)建哈希表時的容量(從構(gòu)造函數(shù)中可以看出，如果不指明，則默認(rèn)為16)，加載因子是哈希表在其容量自動增加之前可以達(dá)到多滿的一種尺度，當(dāng)哈希表中的條目數(shù)超出了加載因子與當(dāng)前容量的乘積時，則要對該哈希表進(jìn)行 resize 操作(即擴(kuò)容)。

? ? ??下面說下加載因子，如果加載因子越大，對空間的利用更充分，但是查找效率會降低(鏈表長度會越來越長)；如果加載因子太小，那么表中的數(shù)據(jù)將過于稀疏(很多空間還沒用，就開始擴(kuò)容了)，對空間造成嚴(yán)重浪費。如果我們在構(gòu)造方法中不指定，則系統(tǒng)默認(rèn)加載因子為0.75，這是一個比較理想的值，一般情況下我們是無需修改的。

?? ? ??另外，無論我們指定的容量為多少，構(gòu)造方法都會將實際容量設(shè)為不小于指定容量的2的次方的一個數(shù)，且最大值不能超過2的30次方

? ? ??對HashMap想進(jìn)一步深入了解的朋友推薦看一下HashMap源碼剖析：http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/36034955

二、Hashtable簡介

? ? ? Hashtable同樣是基于哈希表實現(xiàn)的，同樣每個元素是一個key-value對，其內(nèi)部也是通過單鏈表解決沖突問題，容量不足(超過了閥值)時，同樣會自動增長。

? ? ? Hashtable也是JDK1.0引入的類，是線程安全的，能用于多線程環(huán)境中。

? ? ? Hashtable同樣實現(xiàn)了Serializable接口，它支持序列化，實現(xiàn)了Cloneable接口，能被克隆。

? ? ? Hashtable和HashMap比較相似，感興趣的朋友可以看“Hashtable源碼剖析”這篇博客：http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/36191279

下面主要介紹一下HashTable和HashMap區(qū)別

三、HashTable和HashMap區(qū)別

? ? ??1、繼承的父類不同

? ? ? Hashtable繼承自Dictionary類，而HashMap繼承自AbstractMap類。但二者都實現(xiàn)了Map接口。

? ? ??2、線程安全性不同

? ? ? javadoc中關(guān)于hashmap的一段描述如下：此實現(xiàn)不是同步的。如果多個線程同時訪問一個哈希映射，而其中至少一個線程從結(jié)構(gòu)上修改了該映射，則它必須保持外部同步。

? ? ? Hashtable 中的方法是Synchronize的，而HashMap中的方法在缺省情況下是非Synchronize的。在多線程并發(fā)的環(huán)境下，可以直接使用Hashtable，不需要自己為它的方法實現(xiàn)同步，但使用HashMap時就必須要自己增加同步處理。(結(jié)構(gòu)上的修改是指添加或刪除一個或多個映射關(guān)系的任何操作；僅改變與實例已經(jīng)包含的鍵關(guān)聯(lián)的值不是結(jié)構(gòu)上的修改。)這一般通過對自然封裝該映射的對象進(jìn)行同步操作來完成。如果不存在這樣的對象，則應(yīng)該使用 Collections.synchronizedMap 方法來“包裝”該映射。最好在創(chuàng)建時完成這一操作，以防止對映射進(jìn)行意外的非同步訪問，如下所示：

? ? ??Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));

? ? ? Hashtable 線程安全很好理解，因為它每個方法中都加入了Synchronize。這里我們分析一下HashMap為什么是線程不安全的：

? ? ? HashMap底層是一個Entry數(shù)組，當(dāng)發(fā)生hash沖突的時候，hashmap是采用鏈表的方式來解決的，在對應(yīng)的數(shù)組位置存放鏈表的頭結(jié)點。對鏈表而言，新加入的節(jié)點會從頭結(jié)點加入。

我們來分析一下多線程訪問：

? ? ??(1)在hashmap做put操作的時候會調(diào)用下面方法：

//?新增Entry。將“key-value”插入指定位置，bucketIndex是位置索引。??????

????void?addEntry(int?hash,?K?key,?V?value,?int?bucketIndex)?{??????

????????//?保存“bucketIndex”位置的值到“e”中??????

????????Entry?e?=?table[bucketIndex];??????

????????//?設(shè)置“bucketIndex”位置的元素為“新Entry”，??????

????????//?設(shè)置“e”為“新Entry的下一個節(jié)點”??????

????????table[bucketIndex]?=?new?Entry(hash,?key,?value,?e);??????

????????//?若HashMap的實際大小?不小于?“閾值”，則調(diào)整HashMap的大小??????

????????if?(size++?>=?threshold)??????

????????????resize(2?*?table.length);??????

????}??

? ? ??在hashmap做put操作的時候會調(diào)用到以上的方法。現(xiàn)在假如A線程和B線程同時對同一個數(shù)組位置調(diào)用addEntry，兩個線程會同時得到現(xiàn)在的頭結(jié)點，然后A寫入新的頭結(jié)點之后，B也寫入新的頭結(jié)點，那B的寫入操作就會覆蓋A的寫入操作造成A的寫入操作丟失

(? ? ??2)刪除鍵值對的代碼

"font-size:?18px;">??????//?刪除“鍵為key”的元素??????

????final?Entry?removeEntryForKey(Object?key)?{??????

????????//?獲取哈希值。若key為null，則哈希值為0；否則調(diào)用hash()進(jìn)行計算??????

????????int?hash?=?(key?==?null)???0?:?hash(key.hashCode());??????

????????int?i?=?indexFor(hash,?table.length);??????

????????Entry?prev?=?table[i];??????

????????Entry?e?=?prev;??????

????????//?刪除鏈表中“鍵為key”的元素??????

????????//?本質(zhì)是“刪除單向鏈表中的節(jié)點”??????

????????while?(e?!=?null)?{??????

????????????Entry?next?=?e.next;??????

????????????Object?k;??????

????????????if?(e.hash?==?hash?&&??????

????????????????((k?=?e.key)?==?key?||?(key?!=?null?&&?key.equals(k))))?{??????

????????????????modCount++;??????

????????????????size--;??????

????????????????if?(prev?==?e)??????

????????????????????table[i]?=?next;??????

????????????????else?????

????????????????????prev.next?=?next;??????

????????????????e.recordRemoval(this);??????

????????????????return?e;??????

????????????}??????

????????????prev?=?e;??????

????????????e?=?next;??????

????????}??????

????????return?e;??????

????}??

? 當(dāng)多個線程同時操作同一個數(shù)組位置的時候，也都會先取得現(xiàn)在狀態(tài)下該位置存儲的頭結(jié)點，然后各自去進(jìn)行計算操作，之后再把結(jié)果寫會到該數(shù)組位置去，其實寫回的時候可能其他的線程已經(jīng)就把這個位置給修改過了，就會覆蓋其他線程的修改

? ? ??(3)addEntry中當(dāng)加入新的鍵值對后鍵值對總數(shù)量超過門限值的時候會調(diào)用一個resize操作，代碼如下：

//?重新調(diào)整HashMap的大小，newCapacity是調(diào)整后的容量??????

????void?resize(int?newCapacity)?{??????

????????Entry[]?oldTable?=?table;??????

????????int?oldCapacity?=?oldTable.length;?????

????????//如果就容量已經(jīng)達(dá)到了最大值，則不能再擴(kuò)容，直接返回????

????????if?(oldCapacity?==?MAXIMUM_CAPACITY)?{??????

????????????threshold?=?Integer.MAX_VALUE;??????

????????????return;??????

????????}??????

????????//?新建一個HashMap，將“舊HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中，??????

????????//?然后，將“新HashMap”賦值給“舊HashMap”。??????

????????Entry[]?newTable?=?new?Entry[newCapacity];??????

????????transfer(newTable);??????

????????table?=?newTable;??????

????????threshold?=?(int)(newCapacity?*?loadFactor);??????

????}??

? ? ??這個操作會新生成一個新的容量的數(shù)組，然后對原數(shù)組的所有鍵值對重新進(jìn)行計算和寫入新的數(shù)組，之后指向新生成的數(shù)組。

? 當(dāng)多個線程同時檢測到總數(shù)量超過門限值的時候就會同時調(diào)用resize操作，各自生成新的數(shù)組并rehash后賦給該map底層的數(shù)組table，結(jié)果最終只有最后一個線程生成的新數(shù)組被賦給table變量，其他線程的均會丟失。而且當(dāng)某些線程已經(jīng)完成賦值而其他線程剛開始的時候，就會用已經(jīng)被賦值的table作為原始數(shù)組，這樣也會有問題。

? ? ??3、是否提供contains方法

? ? ? HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsValue和containsKey，因為contains方法容易讓人引起誤解。

? ? ? Hashtable則保留了contains，containsValue和containsKey三個方法，其中contains和containsValue功能相同。

我們看一下Hashtable的ContainsKey方法和ContainsValue的源碼：

public?boolean?containsValue(Object?value)?{??????

?????return?contains(value);??????

?}??

//?判斷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的話，拋出異常!??????

?????if?(value?==?null)?{??????

?????????throw?new?NullPointerException();??????

?????}??????

?????//?從后向前遍歷table數(shù)組中的元素(Entry)??????

?????//?對于每個Entry(單向鏈表)，逐個遍歷，判斷節(jié)點的值是否等于value??????

?????Entry?tab[]?=?table;??????

?????for?(int?i?=?tab.length?;?i--?>?0?;)?{??????

?????????for?(Entry?e?=?tab[i]?;?e?!=?null?;?e?=?e.next)?{??????

?????????????if?(e.value.equals(value))?{??????

?????????????????return?true;??????

?????????????}??????

?????????}??????

?????}??????

?????return?false;??????

?}??

//?判斷Hashtable是否包含key??????

?public?synchronized?boolean?containsKey(Object?key)?{??????

?????Entry?tab[]?=?table;??????

/計算hash值，直接用key的hashCode代替????

?????int?hash?=?key.hashCode();????????

?????//?計算在數(shù)組中的索引值?????

?????int?index?=?(hash?&?0x7FFFFFFF)?%?tab.length;??????

?????//?找到“key對應(yīng)的Entry(鏈表)”，然后在鏈表中找出“哈希值”和“鍵值”與key都相等的元素??????

?????for?(Entry?e?=?tab[index]?;?e?!=?null?;?e?=?e.next)?{??????

?????????if?((e.hash?==?hash)?&&?e.key.equals(key))?{??????

?????????????return?true;??????

?????????}??????

?????}??????

?????return?false;??????

?}??

? ? ??下面我們看一下HashMap的ContainsKey方法和ContainsValue的源碼：

//?HashMap是否包含key??????

????public?boolean?containsKey(Object?key)?{??????

????????return?getEntry(key)?!=?null;??????

????}??

//?返回“鍵為key”的鍵值對??????

????final?Entry?getEntry(Object?key)?{??????

????????//?獲取哈希值??????

????????//?HashMap將“key為null”的元素存儲在table[0]位置，“key不為null”的則調(diào)用hash()計算哈希值??????

????????int?hash?=?(key?==?null)???0?:?hash(key.hashCode());??????

????????//?在“該hash值對應(yīng)的鏈表”上查找“鍵值等于key”的元素??????

????????for?(Entry?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“值為value”的元素??????

????public?boolean?containsValue(Object?value)?{??????

????//?若“value為null”，則調(diào)用containsNullValue()查找??????

????if?(value?==?null)??????

????????????return?containsNullValue();??????

????//?若“value不為null”，則查找HashMap中是否有值為value的節(jié)點。??????

????Entry[]?tab?=?table;??????

????????for?(int?i?=?0;?i?

????????????for?(Entry?e?=?tab[i]?;?e?!=?null?;?e?=?e.next)??????

????????????????if?(value.equals(e.value))??????

????????????????????return?true;??????

????return?false;??????

????}??

通過上面源碼的比較，我們可以得到第四個不同的地方

? ? ??4、key和value是否允許null值

? ? ??其中key和value都是對象，并且不能包含重復(fù)key，但可以包含重復(fù)的value。

? ? ??通過上面的ContainsKey方法和ContainsValue的源碼我們可以很明顯的看出：

? ? ? Hashtable中，key和value都不允許出現(xiàn)null值。但是如果在Hashtable中有類似put(null,null)的操作，編譯同樣可以通過，因為key和value都是Object類型，但運行時會拋出NullPointerException異常，這是JDK的規(guī)范規(guī)定的。HashMap中，null可以作為鍵，這樣的鍵只有一個；可以有一個或多個鍵所對應(yīng)的值為null。當(dāng)get()方法返回null值時，可能是 HashMap中沒有該鍵，也可能使該鍵所對應(yīng)的值為null。因此，在HashMap中不能由get()方法來判斷HashMap中是否存在某個鍵， 而應(yīng)該用containsKey()方法來判斷。

? ? ??5、兩個遍歷方式的內(nèi)部實現(xiàn)上不同

? ? ? Hashtable、HashMap都使用了 Iterator。而由于歷史原因，Hashtable還使用了Enumeration的方式 。

? ? ??6、hash值不同

? ? ??哈希值的使用不同，HashTable直接使用對象的hashCode。而HashMap重新計算hash值。

? ? ? hashCode是jdk根據(jù)對象的地址或者字符串或者數(shù)字算出來的int類型的數(shù)值。

? ? ? Hashtable計算hash值，直接用key的hashCode()，而HashMap重新計算了key的hash值，Hashtable在求hash值對應(yīng)的位置索引時，用取模運算，而HashMap在求位置索引時，則用與運算，且這里一般先用hash&0x7FFFFFFF后，再對length取模，&0x7FFFFFFF的目的是為了將負(fù)的hash值轉(zhuǎn)化為正值，因為hash值有可能為負(fù)數(shù)，而&0x7FFFFFFF后，只有符號外改變，而后面的位都不變。

? ? ??7、內(nèi)部實現(xiàn)使用的數(shù)組初始化和擴(kuò)容方式不同

? ? ? HashTable在不指定容量的情況下的默認(rèn)容量為11，而HashMap為16，Hashtable不要求底層數(shù)組的容量一定要為2的整數(shù)次冪，而HashMap則要求一定為2的整數(shù)次冪。? ? ? Hashtable擴(kuò)容時，將容量變?yōu)樵瓉淼?倍加1，而HashMap擴(kuò)容時，將容量變?yōu)樵瓉淼?倍。

? ? ? 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(kuò)容的方式。HashTable中hash數(shù)組默認(rèn)大小是11，增加的方式是 old*2+1。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的hashmap删除指定key_HashTable和HashMap的区别详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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