Java 中 HashMap 和 Hashtable 的比较

Hugo Bertrand

2024年3月7日星期四上午4:18:58

探索 HashMap 和 Hashtable 之间的主要区别
了解 Java 的 HashMap 和 Hashtable 之间的细微差别对于开发人员在该语言中驾驭广阔的数据结构至关重要。乍一看，两者似乎都有相似的目的：高效、轻松地管理键值对。然而，问题在于细节，它们的差异对 Java 应用程序的性能和安全性具有重大影响。 HashMap 是在 Java 2 版本 1.2 中引入的，它代表了一种处理集合的更现代的方法，在空值方面提供更快的迭代和更大的灵活性。其非线程安全特性允许在单线程场景中实现更高的性能，其中对并发修改的关注最小。
另一方面，Hashtable 是遗留类之一，是 Java 1.0 的遗物，体现了管理集合的线程安全同步方法。这种安全性是以性能为代价的，使得哈希表在不关心并发的环境中不太受欢迎。此外，它无法接受键或值的空值，这使其与 HashMap 区分开来，这在可空性可能是一个有利方面的用例中提出了限制。这些区别强调了为正确的场景选择正确的数据结构的重要性，这一决定可以显着影响 Java 应用程序的效率和鲁棒性。

命令描述

HashMap 允许空值和一个空键，不同步，并确保无顺序。

Hashtable 不允许空键或值，同步，并以随机顺序维护键。

命令	描述
HashMap	允许空值和一个空键，不同步，并确保无顺序。
Hashtable	不允许空键或值，同步，并以随机顺序维护键。

理解Java的HashMap和Hashtable

在 Java 编程领域，有效管理对象集合是一个基本方面，可以极大地影响应用程序的性能和可伸缩性。 HashMap 和 Hashtable 是 Java 集合框架下使用最广泛的两个类，每个类都有其独特的功能和用例。 HashMap 在 Java 2 版本 1.2 中引入，提供了一种更现代的方法来存储键值对。它不是同步的，这意味着它不提供开箱即用的线程安全性。这一特性使得 HashMap 更适合单线程应用程序或外部管理同步的场景。允许一个空键和多个空值使得 HashMap 在某些需要将空值与键相关联的用例中更加灵活。

另一方面，Hashtable 是 Java 早期的遗留类。与HashMap不同，Hashtable是同步的，这意味着它提供了线程安全性，适合在多线程环境中使用。然而，这种同步会降低性能，因为访问哈希表需要获取锁，这可能会导致线程之间的争用。此外，Hashtable 不允许空键或空值，这可以看作是与 HashMap 相比的限制。尽管存在这些差异，但 HashMap 和 Hashtable 之间的选择应根据应用程序的具体要求进行，包括考虑线程安全、性能以及关联空值的需要。

HashMap 和 Hashtable 的用法示例

Java编程

import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;

public class CollectionsExample {
    public static void main(String[] args) {
        // HashMap Example
        HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(1, "One");
        map.put(2, "Two");
        map.put(null, "NullKey");
        map.put(3, null);

        // Hashtable Example
        Hashtable<Integer, String> table = new Hashtable<>();
        table.put(1, "One");
        table.put(2, "Two");
        // table.put(null, "NullKey"); // Throws NullPointerException
        // table.put(3, null); // Throws NullPointerException
    }
}

深入探讨 Java 中的 HashMap 与 Hashtable

在探索 Java 集合框架时，HashMap 和 Hashtable 成为有效管理键值对的关键组件。这两者之间的选择可以显着影响 Java 应用程序的设计和性能。 HashMap允许空值，甚至允许单个空键，但它是不同步的，因此不适合在没有外部同步机制的多线程环境中直接使用。它在单线程或受控多线程场景中的性能优势源于这种固有同步的缺乏。此外，HashMap 不按特定顺序维护元素，但 LinkedHashMap 子类可以按插入顺序或访问顺序按预测迭代元素。

Hashtable 早于 Collections Framework，经过改进以实现 Map 接口。与 HashMap 不同的是，由于其同步方法，它是线程安全的，这确保了一次只有一个线程可以访问该表。然而，这种安全性是以高并发环境中的可扩展性和性能为代价的。 Hashtable 不允许空键或空值，与 HashMap 的灵活性相比，这可能会受到限制。尽管处于遗留状态，Hashtable 仍然用于需要简单的、线程安全的映射实现而无需 Collections.synchronizedMap 或 ConcurrentHashMap 开销的场景。

有关 HashMap 和 Hashtable 的常见问题

HashMap 可以接受 null 值吗？
是的，HashMap可以存储一个空键和多个空值。
Hashtable 是线程安全的吗？
是的，Hashtable 是线程安全的，因为它的所有方法都是同步的。
HashMap 和 Hashtable 哪个更快？
HashMap 通常比 Hashtable 更快，因为它不同步。
Hashtable 可以存储空键或空值吗？
不可以，Hashtable 不允许空键或空值。
我应该在多线程应用程序中使用 HashMap 还是 Hashtable？
在多线程应用程序中，ConcurrentHashMap 通常优于 Hashtable，以获得更好的可扩展性。如果不关心同步，可以考虑具有外部同步的 HashMap。
如何同步HashMap？
您可以通过使用 Collections.synchronizedMap(hashMap) 包装 HashMap 来同步它。
如果我尝试将空键插入哈希表会发生什么？
尝试将 null 键或值插入 Hashtable 将引发 NullPointerException。
HashMap 和 Hashtable 中元素的顺序重要吗？
HashMap 和 Hashtable 都不保证其元素的顺序。对于有序 Map，请考虑使用 LinkedHashMap 或 TreeMap。
如何迭代 HashMap？
您可以使用 keySet()、entrySet() 或 value() 视图迭代 HashMap。
ConcurrentHashMap 是线程安全操作的更好替代方案吗？
是的，与 Hashtable 相比，ConcurrentHashMap 为线程安全操作提供了更好的可扩展性和性能。

在 Java 开发中，在 HashMap 和 Hashtable 之间进行选择不仅仅是一个偏好问题；这是关于了解应用程序的具体要求并做出明智的决策来优化性能、可扩展性和并发支持。 HashMap 允许空值并且缺乏线程安全性，这使其成为同步由外部控制的高速、单线程应用程序的理想选择。相比之下，Hashtable 的线程安全性和禁止空条目适合需要内置同步的场景，尽管可能会因争用而降低性能。随着 Java 集合框架（包括 ConcurrentHashMap 等替代方案）的发展，开发人员拥有了根据应用程序的独特需求定制数据结构选择的工具。此讨论强调了理解每个类的特征的重要性，有助于选择最合适的工具来进行高效且有效的 Java 应用程序开发。