HashMap 根据键的 hashCode 值存储数据,大多数情况下可以直接定位到它的值,因而具有很快 的访问速度,但遍历顺序却是不确定的。 HashMap 最多只允许一条记录的键为 null,允许多条记 录的值为 null。HashMap 非线程安全,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。如果需要满足线程安全,可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使 HashMap 具有线程安全的能力,或者使用 ConcurrentHashMap。我们用下面这张图来介绍 HashMap 的结构。
Segment 段:ConcurrentHashMap 和 HashMap 思路是差不多的,但是因为它支持并发操作,所以要复杂一 些。整个 ConcurrentHashMap 由一个个 Segment 组成,Segment 代表”部分“或”一段“的 意思,所以很多地方都会将其描述为分段锁。注意,行文中,我很多地方用了“槽”来代表一个 segment。
线程安全(Segment继承ReentranLock加锁):简单理解就是,ConcurrentHashMap 是一个 Segment 数组,Segment 通过继承 ReentrantLock 来进行加锁,所以每次需要加锁的操作锁住的是一个 segment,这样只要保证每 个 Segment 是线程安全的,也就实现了全局的线程安全。
Java8 对 HashMap 进行了一些修改,最大的不同就是利用了红黑树,所以其由 数组+链表+红黑 树 组成。根据 Java7 HashMap 的介绍,我们知道,查找的时候,根据 hash 值我们能够快速定位到数组的 具体下标,但是之后的话,需要顺着链表一个个比较下去才能找到我们需要的,时间复杂度取决 于链表的长度,为 O(n)。为了降低这部分的开销,在 Java8 中,当链表中的元素超过了 8 个以后, 会将链表转换为红黑树,在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为 O(logN)。
HashTable是遗留类,很多映射的常用功能与hashMap相似,不同的是它继承Dictionary类,并且是线程安全,任一时间只有一个线程能写HashTable,并发性能不如ConcurrentHashMap,因为ConcurrentHashMap引入了分段锁。Hashtable不建议在新代码中使用,不需要线程安全的场所可以用HAshMap替换,需要线程安全的场所可以用ConcurrentHashMap替换。
TreeMap 实现 SortedMap 接口,能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序, 也可以指定排序的比较器,当用 Iterator 遍历 TreeMap 时,得到的记录是排过序的。
如果使用排序的映射,建议使用 TreeMap。
在使用 TreeMap 时,key 必须实现 Comparable 接口或者在构造 TreeMap 传入自定义的 Comparator,否则会在运行时抛出 java.lang.ClassCastException 类型的异常。
参考:https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-tree/index.html
LinkedHashMap 是 HashMap 的一个子类, 保存了记录的插入顺序, 在用 Iterator 遍历 LinkedHashMap 时,先得到的记录肯定是先插入的,也可以在构造时带参数,按照访问次序排序。 参考 1:http://www.importnew.com/28263.html
参考 2:http://www.importnew.com/20386.html#comment-648123