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          王胖子的黑板報
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          Hashtable和HashMap引發的血案

          Posted on 2011-02-27 19:47 王胖子 閱讀(1988) 評論(6)  編輯  收藏

          人物:

          王小胖:性別:男。程序員,工作經驗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,工作經驗0 year。愛好:蛋糕、臭美、王小胖。特技:能夠降服王小胖……

           

          /**20112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這無聊的時間。影片結束,小花已經是鼻涕一把淚一把,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HashtableHashMap的區別嗎?

          小胖:略知。

          小花:……裝什么!!給我講講!!!

          小胖:好的……

          第一個區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),會發現網上的大致說法與“由于Java發展的歷史原因。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。”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:


          public class Hashtable<K,V>
          extends Dictionary<K,V>
          implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {…}
          public class HashMap<K,V>
          extends AbstractMap<K,V>
          implements Map<K,V>, 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開發時Sun工程師出于統一的考慮使得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。


          第二個區別我們從同步和并發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。可以說Hashtable在默認情況支持同步,而HashMap在默認情況下是不支持的。我們在多線程并發的環境下,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null值。


          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。


          import java.util.HashMap;
          import java.util.Map;
          import java.util.Map.Entry;
          public class TestCase {
          public static void main(String[] args) {
          Map<Integer,String> hashMap = new HashMap<Integer,String>();
          hashMap.put(0, null);
          hashMap.put(1, "one");
          hashMap.put(2, "two");
          hashMap.put(null, "null");
          for(Entry<Integer, String> 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:


          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。”胖子我在讀取源碼的過程中看到了null值的hash值確實是0 (內部實現的數組中的index也是),但是能力有限沒有看到轉為new Object()的過程。

          小花: 原來hashMapcontainsKey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。



          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。



          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HashtableHashMap它們兩個內部實現方式的數組的初始大小和擴容的方式。


          HashMap中內部數組的初始容量是16, 加載因子為0.75,而且數組容量增容后也要是2指數次冪:



          /**
          * 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中的內部數組的初始容量是11,加載因子也是0.75數組的增容方式為(oldCapacity * 2 + 1):



          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部實現上來說。

          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:IteratorEnumeration的區別是什么啊?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的不同。


          依然是通過查看源碼,可以發現它們兩個對于拷貝函數初始容量的不同值。

          HashMap的實現是:



          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的實現是:



          public Hashtable(Map<? extends K, ? extends V> t) {
          this(Math.max(2*t.size(), 11), 0.75f);
          putAll(t);
          }
           



          小胖:今天講的已經很多了。我有點餓了,肥婆。

          小花:看你今天的表現這么好。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



          1. TreeMap的排序及其他相關集合類
          2. synchronizedMap的使用方式
          3. concurrentMap實現細節和使用
          4. Properties使用說明和 擴展
          5. Iterator和Enumeration的區別
          6. Hash算法 的實現 

          Feedback

          # re: Hashtable和HashMap引發的血案  回復  更多評論   

          2011-02-28 09:09 by 窩窩影視
          留個言 然后仔細看

          # re: Hashtable和HashMap引發的血案[未登錄]  回復  更多評論   

          2011-02-28 13:34 by roger
          寫的蠻有趣的!不錯
          能否留個聯系方式,我們聊聊

          # re: Hashtable和HashMap引發的血案  回復  更多評論   

          2011-02-28 15:19 by 王胖子
          @窩窩影視
          謝謝支持 :)

          # re: Hashtable和HashMap引發的血案  回復  更多評論   

          2011-02-28 15:22 by 王胖子
          @roger
          呵呵 謝謝你的夸獎。我的QQ:61493759(驗證:blogjava)。有時間大家交個朋友,共同學習。

          # re: Hashtable和HashMap引發的血案[未登錄]  回復  更多評論   

          2011-02-28 18:49 by NOHI
          O

          # re: Hashtable和HashMap引發的血案[未登錄]  回復  更多評論   

          2011-03-02 10:55 by xylz
          寫的不錯,支持原創的

          只有注冊用戶登錄后才能發表評論。


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