HashMap和HashTable区别及Hash冲突解决方法

一、HashMap和HashTable主要有以下5个方面的区别：

1.继承的父类不同

  Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap继承自AbstractMap类。但二者都实现了Map接口。

2.对null对象的支持不同

  HashMap是支持null键和null值的，而HashTable在遇到null时，会抛出NullPointerException异常。这并不是因为HashTable有什么特殊的实现层面的原因导致不能支持null键和null值，这仅仅是因为HashMap在实现时对null做了特殊处理，将null的hashCode值定为了0，从而将其存放在哈希表的第0个bucket中。

3.容量大小及扩容方式不同

  HashMap和HashTable都使用哈希表来存储键值对。在数据结构上是基本相同的，都创建了一个继承自Map.Entry的私有的内部类Entry，每一个Entry对象表示存储在哈希表中的一个键值对。
Entry对象唯一表示一个键值对，有四个属性：
 -K key 键对象
 -V value 值对象
 -int hash 键对象的hash值
 -Entry entry 指向链表中下一个Entry对象，可为null，表示当前Entry对象在链表尾部。
  HashMap/HashTable内部用Entry数组实现哈希表，而对于映射到同一个哈希桶（数组的同一个位置）的键值对，使用Entry链表来存储。
  HashMap/HashTable初始容量大小和每次扩充容量大小的不同：HashTable默认的初始大小为11，之后每次扩充为原来的2n+1。HashMap默认的初始化大小为16，之后每次扩充为原来的2倍。如果在创建时给定了初始化大小，那么HashTable会直接使用你给定的大小，而HashMap会将其扩充为2的幂次方大小。

4.线程安全性不同

  HashTable是同步的（原因：公开的方法比如get都使用了synchronized描述符。而遍历视图比如keySet都使用了Collections.synchronizedXXX进行了同步包装），HashMap不是，也就是说HashTable在多线程使用的情况下，不需要做额外的同步，而HashMap则不行。
  由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap速度要慢。
  如果要保持线程安全可以选用ConcurrentHashMap，ConcurrentHashMap引入了分割(segmentation)，不论它变得多么大，仅仅需要锁定map的某个部分，而其它的线程不需要等到迭代完成才能访问map。Hashtable则会锁定整个map，Hashtable的大小增加到一定的时候，性能会急剧下降，因为迭代时需要被锁定很长的时间。简而言之，在迭代的过程中，ConcurrentHashMap仅仅锁定map的某个部分，而Hashtable则会锁定整个map，ConcurrentHashMap比Hashtable高效。

5.Hash值不同

  Hashtable计算hash值，直接用key的hashCode()，而HashMap重新计算了key的hash值，Hashtable在求hash值对应的位置索引时，用取模运算，而HashMap在求位置索引时，则用与运算，且这里一般先用hash&0x7FFFFFFF后，再对length取模，&0x7FFFFFFF的目的是为了将负的hash值转化为正值，因为hash值有可能为负数，而&0x7FFFFFFF后，只有符号位改变，而后面的位都不变。

二、Hash冲突解决方法

  哈希（Hash）冲突：当关键字集合很大时，关键字值不同的元素可能会映像到哈希表的同一地址上，即K1!=K2，但f(K1)=f(K2),这种现象称为hash冲突。散列表要解决的一个问题就是散列值的冲突问题，通常有4种解决冲突的方法：
  （1）、链表法（链地址法）：将相同hash值的对象组织成一个链表放在hash值对应的槽位，其中一个对象会记录下一个对象的地址；
  （2）、开放地址法：通过一个探测算法，当某个槽位已经被占据的情况下继续查找下一个可以使用的槽位；
  （3）、再Hash法：同时构造多个不同的哈希函数，当一个出现冲突时用另一个，直至没有冲突发生。这种方法不易产生聚集，但增加了计算时间。
  （4）、建立公共溢出区：将哈希表分为基本表和溢出表两部分，凡是和基本表发生冲突的元素，一律填入溢出表。
  HashMap和Hashtable Hash冲突解决的方法采用的都是链表法，链表是单向链表。

总结：

       1、Hashmap总体比Hashtable高效，建议使用Hashmap，考虑线程安全的话，可以使用ConcurrentHashMap；
       2、JDK8 中哈希冲突过多，链表会转红黑树，时间复杂度是O(logn)，不会是O(n)，提高效率；
       3、hashCode的存在主要是用于查找的快捷性，如Hashtable，HashMap等，hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的。