Java-面试--CurrentHashMap、HashMap、HashTable、TreeMap的区别

Java基础面试必问，必问，必问
三个最关键的区别就是线程安全的区别

• 四者均实现了Map接口，存储的内容是基于key-value的键值对映射，一个映射不能有重复的键，一个键最多只能映射一个值。

从元素特性讲

• HashTable的key、value都不能为null；
• HashMap中的key、value可以为null，很显然只能有一个key为null的键值对，但是允许有多个值为null的键值对；由于它的键可以是为空的，所以，所以我们不能用get（key）判断是否有这个键，而应该用containsKey（）这个方法来判断是否有这个键；
• TreeMap中当未实现 Comparator 接口时，key 不可以为null；当实现 Comparator 接口时，若未对null情况进行判断，则key不可以为null，反之亦然；

顺序特性

• HashTable、HashMap具有无序特性。
• TreeMap是利用红黑树来实现的（树中的每个节点的值，都会大于或等于它的左子树种的所有节点的值，并且小于或等于它的右子树中的所有节点的值），实现了SortMap接口，能够对保存的记录根据键进行排序。所以一般需要排序的情况下是选择TreeMap来进行，默认为升序排序方式（深度优先搜索），可自定义实现Comparator接口实现排序方式。

初始化与增长方式

• 初始化时：
  • HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11，且不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂；
  • HashMap默认容量为16，且要求容量一定为2的整数次幂。
• 扩容时：
  • Hashtable将容量变为原来的2倍加1；HashMap扩容将容量变为原来的2倍。

线程安全

• HashTable其方法函数都是同步的（采用synchronized修饰），不会出现两个线程同时对数据进行操作的情况，因此保证了线程安全性。也正因为如此，在多线程运行环境下效率表现非常低下。因为当一个线程访问HashTable的同步方法时，其他线程也访问同步方法就会进入阻塞状态。比如当一个线程在添加数据时候，另外一个线程即使执行获取其他数据的操作也必须被阻塞，大大降低了程序的运行效率，在新版本中已被废弃，不推荐使用。
• HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。
• HashMap如果需要同步（1）可以用 Collections的synchronizedMap方法；（2）使用ConcurrentHashMap类，相较于HashTable锁住的是对象整体， ConcurrentHashMap基于lock实现锁分段技术。首先将Map存放的数据分成一段一段的存储方式，然后给每一段数据分配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段的数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。ConcurrentHashMap不仅保证了多线程运行环境下的数据访问安全性，而且性能上有长足的提升。

CurrentHashMap和HashMap

• 上面已经知道HashMap是线程不安全的了，后来在jdk1.5的时候就出来了CurrentHashMap来弥补HashMap的线程不安全的特性；CurrentHashMap，是将HashMap分成了很多个片（一般默认是16片），引入了分段锁的概念，然后对每一片加锁，具体可以理解成一把大的Map分解成N个小的HashTable，根据key.hashCode()来决定放到哪一个片上；

效率的比较：

• 由于安全机制的原因，HashMap的效率比HashTable，CurrentHashMap的效率高；但是由于CurrentHashMap加锁的高效性,HashTable是整个加锁，他的效率比HashTable高； 总的来说 HashMap>CurrentHashMap>HashTable;

HashMap的存储原理

面试有可能会被问到，我都被问到好几次了

• 还挺复杂的啊，

HashMap数据结构的优点

• 适合海量数据，o(1)的随机访问速度，不是可遍历；