Java 集合框架中的老炮与新秀:HashTable 和 HashMap 谁更胜一筹?

开发 前端
如果你需要线程安全的方案,那 ConcurrentHashMap 是一个更优雅的选择!它在分段锁的基础上实现了高并发性能,并且大部分场景中都可以无缝替代 HashTable。​

引言

嗨,大家好呀,我是你们的技术伙伴小米!

前几天有个老同学在微信上找我吐槽:“小米啊,这次面试被问到 HashMap 和 HashTable 的区别,明明知道两个都是存键值对的,愣是没讲清楚,气死我了!”

听完这话,我忍不住笑着打趣:“你这是‘一问 Hash,智商掉’系列吧!”当然,也顺便给他科普了一波 HashMap 和 HashTable 的区别。想想这个问题还挺经典的,今天咱们就通过讲故事的方式来聊一聊,顺便帮更多小伙伴搞懂它们的差异。

故事背景:HashMap 和 HashTable 的江湖初相遇

在 Java 的江湖中,HashMap 和 HashTable 是一对“性格迥异的兄弟”。虽然名字相似、功能上都用来存储键值对,但他们却有着本质的不同。接下来,我们通过“武林大会”的视角,一步步解析这两位高手的招式与性格吧!

1.谁更年轻?谁的衣钵更新潮?

HashMap 是 Java 1.2 引入的,是江湖中的“新生代选手”,它属于 Java Collections Framework 的一部分,设计上追求高效与灵活性。

HashTable 则可以追溯到 Java 1.0,作为江湖中的“老古董”,它出道早,但随着时代的发展,逐渐被认为有些“古板”。

差异总结:

  • HashMap: 引入于 JDK 1.2,属于 Collections Framework。
  • HashTable: 出现在 JDK 1.0,较为古老。

2.是否线程安全?谁更适合多线程场景?

如果说江湖中有什么大风大浪,那就是多线程的挑战了。在这个问题上,HashMap 和 HashTable 的表现截然不同。

  • HashMap: 是非线程安全的,多个线程同时操作 HashMap 可能导致数据不一致。如果要在多线程环境中使用,需要手动加锁,或者用 Collections.synchronizedMap 方法包装成线程安全的版本。
  • HashTable: 天生是线程安全的,因为它的方法使用了 synchronized 关键字加锁。然而,这种全局锁的机制在高并发环境中会带来性能瓶颈。

差异总结:

  • HashMap: 非线程安全,适合单线程场景或需手动处理线程安全。
  • HashTable: 线程安全,但性能不佳。

3.是否允许 null 值?处理空值有何不同?

有一次,江湖中某位侠客提出了一个刁钻问题:能不能存放 null 键或者 null 值?两兄弟的回答又不一样:

  • HashMap: 可以存储一个 null 键和多个 null 值。
  • HashTable: 不允许任何 null 键或 null 值,原因是它的设计中没有处理 null 的逻辑,会直接抛出 NullPointerException。

差异总结:

  • HashMap: 支持一个 null 键和多个 null 值。
  • HashTable: 不支持 null 键和 null 值。

4.性能对比与背后设计

HashMap 在性能上优于 HashTable,这是因为:

  • 锁机制的差异:HashMap 不涉及同步,所以性能更高。而 HashTable 的全局锁导致性能较差。数据结构的优化:JDK 1.8 之后,HashMap 引入了红黑树,当链表长度超过一定阈值时,会将链表转换为红黑树,降低查找时间复杂度。而 HashTable 仍然使用传统链表结构。

差异总结:

  • HashMap: 更高效,支持红黑树优化。
  • HashTable: 全局锁限制性能,无红黑树优化。

5.迭代器的行为是否一致?

在江湖中,有时我们需要遍历这些键值对。两兄弟在这方面也有不同的性格:

  • HashMap: 使用 fail-fast 机制,当一个线程遍历时,如果其他线程对结构进行了修改,会抛出 ConcurrentModificationException。
  • HashTable: 使用的是 Enumerator,功能类似但较老旧,没有 fail-fast 机制。

差异总结:

  • HashMap: 使用 fail-fast 的 Iterator。
  • HashTable: 使用老旧的 Enumerator,无 fail-fast。

总结大比拼:谁更适合你的项目?

在选择上,其实很简单:

  • 如果你的项目运行在单线程环境中,或使用现代工具解决线程安全问题(如 ConcurrentHashMap),那么果断选 HashMap!
  • 如果你正在维护一个老项目,而这个项目已经在使用 HashTable,那就维持现状,除非有特别理由优化性能。

额外彩蛋:为什么不直接用 ConcurrentHashMap?

如果你需要线程安全的方案,那 ConcurrentHashMap 是一个更优雅的选择!它在分段锁的基础上实现了高并发性能,并且大部分场景中都可以无缝替代 HashTable。

责任编辑:武晓燕 来源: 软件求生
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