date: 2017-03-26 19:55:33

先上两张图，比较清晰地解释了java中常用集合之间的关系。

HashMap与Hashtable的区别

1.HashMap不是同步的，线程不安全。hashtable则是同步的，线程安全，但不建议在新代码中使用，在不需要线程安全的情况下，可以用HashMap代替，在需要线程安全的情况，可以使用ConcurrentHashMap替代。
2.HashMap允许键值为空，HashTable不允许。
3.方法上，HashMap去掉了Hashtable的contains方法。
4.Hashtable是基于陈旧的Dictionary的Map接口的实现，而HashMap是基于哈希表的Map接口的实现
5.HashMap的iterator迭代器执行快速失败机制，也就是说在迭代过程中修改集合结构，除非调用迭代器自身的remove方法，否则以其他任何方式的修改都将抛出并发修改异常。而Hashtable返回的Enumeration不是快速失败的。

认识HashMap

HashMap的存储结构

HashMap是用数组+链表+红黑树（jdk1.8）来实现的。

HashMap的存储结构.png

哈希表为解决冲突，可以采用开放地址法和链地址法等来解决问题，Java中HashMap采用了链地址法。hash表的每个元素又分别链接着一个单链表，元素为头结点，如果不同的key映射到了相同的下标，那么就使用头插法，插入到该元素对应的链表。

HashMap的负载因子

首先，HashMap的初始化长度length(默认值是16)，Load factor为负载因子(默认值是0.75)。
负载因子=哈希表中的元素/哈希表的长度

默认的负载因子0.75是对空间和时间效率的一个平衡选择

哈希表长度固定的情况下
当负载因子增大，空间的利用率增大，Hash冲突的概率增加，在进行get，put操作时,消耗更多时间,节约内存;
当负载因子减小，空间的利用率减小，Hash冲突的概率降低，读取性能更好,但会占用更多内存;

能否让HashMap实现线程安全，如何做？

1、直接使用Hashtable，但是当一个线程访问HashTable的同步方法时，其他线程如果也要访问同步方法，会被阻塞住。举个例子，当一个线程使用put方法时，另一个线程不但不可以使用put方法，连get方法都不可以，效率很低，现在基本不会选择它了。
2、HashMap可以通过下面的语句进行同步：

Collections.synchronizeMap(hashMap);
3、直接使用JDK 5 之后的 ConcurrentHashMap，如果使用Java 5或以上的话，请使用ConcurrentHashMap。

JDK1.8中的HashMap

当HashMap因Hash冲突导致链表过长时,HashMap会动态的将它替换成一个红黑树，这话的话会将时间复杂度从O(n)降为O(logn),很大程度上提高了HashMap的性能。

认识HashTable

Hashtable继承于Dictionary类，实现了Map接口。Dictionary是声明了操作”键值对”函数接口的抽象类。 有一点注意，HashTable除了线程安全之外（其实是直接在方法上增加了synchronized关键字，比较古老，落后，低效的同步方式），还有就是它的key、value都不为null。另外Hashtable 也有 初始容量 和 加载因子。

默认加载因子也是 0.75，HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11。

参考文章：

美团：Java 8系列之重新认识HashMap
极乐科技Java集合专题总结（1）：HashMap 和 HashTable 源码学习和面试总结
官方hashtable API
官方HashMap api