问答题 HashMap、HashTable、TreeMap和WeakHashMap有哪些区别
【正确答案】
【答案解析】Java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map,它包括3个实现类:HashMap、HashTable和TreeMap。Map是用来存储键值对的数据结构,在数组中通过数组下标来对其内容索引的,而在Map中,则是通过对象来进行索引,用来索引的对象叫做key,其对应的对象叫做value。
HashMap是一个最常用的Map,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度。由于HashMap与HashTable都采用了hash法进行索引,因此二者具有许多相似之处,它们主要有如下的一些区别:
1)HashMap是HashTable的轻量级实现(非线程安全的实现),它们都完成了Map接口,主要区别在于HashMap允许空(null)键值(key)(但需要注意,最多只允许一条记录的键为null,不允许多条记录的值为null),而HashTable不允许。
2)HashMap把HashTable的contains方法去掉了,改成containsvalue和containsKey,因为contains方法容易让人引起误解。HashTable继承自Dictionary类,而HashMap是Java 1.2引进的Map interface的一个实现。
3)HashTable的方法是线程安全的,而HashMap不支持线程的同步,所以它不是线程安全的。在多个线程访问HashTable时,不需要开发人员对它进行同步,而对于HashMap,开发人员必须提供额外的同步机制。所以,就效率而言,HashMap可能高于HashTable。
4)HashTable使用Enumeration,HashMap使用Iterator。
5)HashTable和HashMap采用的hash/rehash算法都几乎一样,所以性能不会有很大的差异。
6)在HashTable中,hash数组默认大小是11,增加的方式是old×2+1。在HashMap中,hash数组的默认大小是16,而且一定是2的指数。
7)hash值的使用不同,HashTable直接使用对象的hashCode。
以上3种类型中,使用最多的是HashMap。HashMap里面存入的键值对在取出时没有固定的顺序,是随机的。一般而言,在Map中插入、删除和定位元素,HashMap是最好的选择。由于TreeMap实现了SortMap接口,能够把它保存的记录根据键排序,因此,取出来的是排序后的键值对,如果需要按自然顺序或自定义顺序遍历键,那么TreeMap会更好。LinkedHashMap是HashMap的一个子类,如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现,它还可以按读取顺序来排列。
WeakHashMap与HashMap类似,二者的不同之处在于WeakHashMap中key采用的是“弱引用”的方式,只要WeakHashMap中的key不再被外部引用,它就可以被垃圾回收器回收。而HashMap中key采用的是“强引用的方式”,当HashMap中的key没有被外部引用时,只有在这个key从HashMap中删除后,才可以被垃圾回收器回收。
常见笔试题:
1.在HashTable上下文中,同步指的是什么?
答案:同步意味着在一个时间点只能有一个线程可以修改hash表,任何线程在执行HashTable的更新操作前都需要获取对象锁,其他线程则等待锁的释放。
2.如何实现HashMap的同步?
答案:HashMap可以通过Map in=Collections.synchronizedMap(new HashMap())来达到同步的效果。具体而言,该方法返回一个同步的Map,该Map封装了底层的HashMap的所有方法,使得底层的HashMap即使是在多线程的环境中也是安全的。