HashMap和HashTable有什么不同？在面試和被面試的過程中，我問過也被問過這個問題，也見過了不少回答，今天決定寫一寫自己心目中的理想答案。
代碼版本
JDK每一版本都在改進。本文討論的HashMap和HashTable基于JDK 1.7.0_67。
1. 時間
HashTable產生于JDK 1.1，而HashMap產生于JDK 1.2。從時間的維度上來看，HashMap要比HashTable出現得晚一些。
2. 作者
以下是HashTable的作者：
以下是HashMap的作者：
可以看到HashMap的作者多了大神Doug Lea。不了解Doug Lea的，可以看這里。
3. 對外的接口（API）
HashMap和HashTable都是基于哈希表來實現鍵值映射的工具類。討論他們的不同，我們首先來看一下他們暴露在外的API有什么不同。
3.1 Public Method
下面兩張圖，我畫出了HashMap和HashTable的類繼承體系，并列出了這兩個類的可供外部調用的公開方法。
從圖中可以看出，兩個類的繼承體系有些不同。雖然都實現了Map、Cloneable、Serializable三個接口。但是HashMap繼承自抽象類AbstractMap，而HashTable繼承自抽象類Dictionary。其中Dictionary類是一個已經被廢棄的類，這一點我們可以從它代碼的注釋中看到：
同時我們看到HashTable比HashMap多了兩個公開方法。一個是elements，這來自于抽象類Dictionary，鑒于該類已經廢棄，所以這個方法也就沒什么用處了。另一個多出來的方法是contains，這個多出來的方法也沒什么用，因為它跟containsValue方法功能是一樣的。代碼為證：
所以從公開的方法上來看，這兩個類提供的，是一樣的功能。都提供鍵值映射的服務，可以增、刪、查、改鍵值對，可以對建、值、鍵值對提供遍歷視圖。支持淺拷貝，支持序列化。
3.2 Null Key & Null Value
HashMap是支持null鍵和null值的，而HashTable在遇到null時，會拋出NullPointerException異常。這并不是因為HashTable有什么特殊的實現層面的原因導致不能支持null鍵和null值，這僅僅是因為HashMap在實現時對null做了特殊處理，將null的hashCode值定為了0，從而將其存放在哈希表的第0個bucket中。我們一put方法為例，看一看代碼的細節：
4. 實現原理
本節討論HashMap和HashTable在數據結構和算法層面，有什么不同。
4.1 數據結構
HashMap和HashTable都使用哈希表來存儲鍵值對。在數據結構上是基本相同的，都創建了一個繼承自Map.Entry的私有的內部類Entry，每一個Entry對象表示存儲在哈希表中的一個鍵值對。
Entry對象唯一表示一個鍵值對，有四個屬性：
-K key 鍵對象-V value 值對象-int hash 鍵對象的hash值-Entry entry 指向鏈表中下一個Entry對象，可為null，表示當前Entry對象在鏈表尾部
可以說，有多少個鍵值對，就有多少個Entry對象，那么在HashMap和HashTable中是怎么存儲這些Entry對象，以方便我們快速查找和修改的呢？請看下圖。
上圖畫出的是一個桶數量為8，存有5個鍵值對的HashMap/HashTable的內存布局情況。可以看到HashMap/HashTable內部創建有一個Entry類型的引用數組，用來表示哈希表，數組的長度，即是哈希桶的數量。而數組的每一個元素都是一個Entry引用，從Entry對象的屬性里，也可以看出其是鏈表的節點，每一個Entry對象內部又含有另一個Entry對象的引用。
這樣就可以得出結論，HashMap/HashTable內部用Entry數組實現哈希表，而對于映射到同一個哈希桶（數組的同一個位置）的鍵值對，使用Entry鏈表來存儲(解決hash沖突)。
從代碼可以看到，對于哈希桶的內部表示，兩個類的實現是一致的。
4.2 算法
上一小節已經說了用來表示哈希表的內部數據結構。HashMap/HashTable還需要有算法來將給定的鍵key，映射到確定的hash桶（數組位置）。需要有算法在哈希桶內的鍵值對多到一定程度時，擴充哈希表的大?。〝到M的大小）。本小節比較這兩個類在算法層面有哪些不同。
初始容量大小和每次擴充容量大小的不同。先看代碼：
可以看到HashTable默認的初始大小為11，之后每次擴充為原來的2n+1。HashMap默認的初始化大小為16，之后每次擴充為原來的2倍。還有我沒列出代碼的一點，就是如果在創建時給定了初始化大小，那么HashTable會直接使用你給定的大小，而HashMap會將其擴充為2的冪次方大小。
也就是說HashTable會盡量使用素數、奇數。而HashMap則總是使用2的冪作為哈希表的大小。我們知道當哈希表的大小為素數時，簡單的取模哈希的結果會更加均勻（具體證明，見這篇文章），所以單從這一點上看，HashTable的哈希表大小選擇，似乎更高明些。但另一方面我們又知道，在取模計算時，如果模數是2的冪，那么我們可以直接使用位運算來得到結果，效率要大大高于做除法。所以從hash計算的效率上，又是HashMap更勝一籌。
所以，事實就是HashMap為了加快hash的速度，將哈希表的大小固定為了2的冪。當然這引入了哈希分布不均勻的問題，所以HashMap為解決這問題，又對hash算法做了一些改動。具體我們來看看，在獲取了key對象的hashCode之后，HashTable和HashMap分別是怎樣將他們hash到確定的哈希桶（Entry數組位置）中的。
正如我們所言，HashMap由于使用了2的冪次方，所以在取模運算時不需要做除法，只需要位的與運算就可以了。但是由于引入的hash沖突加劇問題，HashMap在調用了對象的hashCode方法之后，又做了一些位運算在打散數據。關于這些位計算為什么可以打散數據的問題，本文不再展開了。感興趣的可以看這里。
如果你有細心讀代碼，還可以發現一點，就是HashMap和HashTable在計算hash時都用到了一個叫hashSeed的變量。這是因為映射到同一個hash桶內的Entry對象，是以鏈表的形式存在的，而鏈表的查詢效率比較低，所以HashMap/HashTable的效率對哈希沖突非常敏感，所以可以額外開啟一個可選hash（hashSeed），從而減少哈希沖突。因為這是兩個類相同的一點，所以本文不再展開了，感興趣的看這里。事實上，這個優化在JDK 1.8中已經去掉了，因為JDK 1.8中，映射到同一個哈希桶（數組位置）的Entry對象，使用了紅黑樹來存儲，從而大大加速了其查找效率。
5. 線程安全
我們說HashTable是同步的，HashMap不是，也就是說HashTable在多線程使用的情況下，不需要做額外的同步，而HashMap則不行。那么HashTable是怎么做到的呢？
可以看到，也比較簡單，就是公開的方法比如get都使用了synchronized描述符。而遍歷視圖比如keySet都使用了Collections.synchronizedXXX進行了同步包裝。
6. 代碼風格
從我的品位來看，HashMap的代碼要比HashTable整潔很多。下面這段HashTable的代碼，我就覺著有點混亂，不太能接受這種代碼復用的方式。
7. HashTable已經被淘汰了，不要在代碼中再使用它。
以下描述來自于HashTable的類注釋：
If a thread-safe implementation is not needed, it is recommended to use HashMap in place of Hashtable. If a thread-safe highly-concurrent implementation is desired, then it is recommended to use java.util.concurrent.ConcurrentHashMap in place of Hashtable.
簡單來說就是，如果你不需要線程安全，那么使用HashMap，如果需要線程安全，那么使用ConcurrentHashMap。HashTable已經被淘汰了，不要在新的代碼中再使用它。
8. 持續優化
雖然HashMap和HashTable的公開接口應該不會改變，或者說改變不頻繁。但每一版本的JDK，都會對HashMap和HashTable的內部實現做優化，比如上文曾提到的JDK 1.8的紅黑樹優化。所以，盡可能的使用新版本的JDK吧，除了那些炫酷的新功能，普通的API也會有性能上有提升。
為什么HashTable已經淘汰了，還要優化它？因為有老的代碼還在使用它，所以優化了它之后，這些老的代碼也能獲得性能提升。
