Java集合中HashMap、TreeMap和HashTable区别是什么？

╰半夏微凉° 2023-05-22 08:58 36阅读 0赞

一、说到三者的区别首先要说一下集合和数组的区别是什么：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdTE4MTMxMzcxODM2_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

1.长度上的区别：集合的长度是可变的，而数组的长度是不可变；

2.内容上的区别：数组可以是基本数据类型的数据，也可以是引用数据类型的数据；而集合只能是引用数据类型数据；

3.元素内容上的区别：数组只能存储同一种数据类型；而集合可以存储不同数据类型（其实集合一般情况下也是存储同一种数据类型）；

二、Java集合常见的接口和实现类有哪些？

java常见的集合有List、Set以及Map，但是List和Set都是继承了Collection接口，而Map接口是单独的一个接口，和Collection接口属于同一级别的；

Collection接口集合：

1.List接口：元素按照进入先后有序保存，可以存储重复元素，集合中每个元素都有其对应的顺序索引；包含ArrayList、LinkedList和Vector三种接口实现类：

ArrayList：每一个ArrayList都有一个初始容量（10），该容量代表了数组的大小。随着容器中的元素不断增加，容器的大小也会随着增加。在每次向容器中增加元素的同时都会进行容量检查，当快溢出时，就会进行扩容操作。所以如果我们明确所插入元素的多少，最好指定一个初始容量值，避免过多的进行扩容操作而浪费时间、效率。

优点：底层数据结构是数组，查询快（因为地址连续，一旦数据存储好了，查询操作效率会比较高），增删慢；

缺点：非同步，线程不安全，效率高；

LinkedList：它是List接口的另一个实现，除了可以根据索引访问集合元素外，LinkedList还实现了Deque接口，可以当作双端队列来使用，也就是说，既可以当作“栈”使用，又可以当作队列使用。

优点：底层数据结构是链表，查询慢（因为LinkedList要移动指针,所以查询操作性能比较低），增删快（地址是任意的，所以在开辟内存空间的时候不需要等一个连续的地址，新增和删除操作add和remove比较快）；

缺点：非同步，线程不安全，效率高；

Vector：它与ArrayList相似，但是Vector是同步的。所以说Vector是线程安全的动态数组。

优点：底层数据结构是数组，查询快，增删慢；

缺点：同步，线程安全，效率低；

注意：Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop 方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Map接口集合：Map接口采用键值对Map<K,V>的存储方式，保存具有映射关系的数据，因此，Map集合里保存两组值，一组值用于保存Map里的key，另外一组值用于保存Map里的value，key和value可以是任意引用类型的数据。key值不允许重复，可以为null，所以通过指定的key就可以取出对应的value。主要实现类有：HashMap、HashTable、TreeMap、LinkedHashMap以及IdentityHashMap和WeakHashMap等；

注意： Map 没有继承 Collection 接口，一个 Map 中不能包含相同的 key ，每个 key 只能映射一个 value 。

1.HashMap和HashTable

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdTE4MTMxMzcxODM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

这两者的区别主要在于以下几个方面：

不同点：

（1）父类不同：HashMap继承了AbstractMap，HashTable继承Dictionary抽象类，两者均实现Map接口；

（2）Hashtable不允许null值（包括键或值），HashMap允许一个空键（其他的空键会覆盖第一个空键）和任意数量的空值；

（3）Hashtable的方法是同步的，HashMap的方法不是同步的。这是两者最主要的区别；所以就意味着Hashtable是线程安全的，Hashtable效率较低；HashMap不是线程安全的，HashMap效率较高；

如果对同步性或与遗留代码的兼容性没有任何要求，建议使用HashMap。 查看Hashtable的源代码就可以发现，除构造函数外，Hashtable的所有 public 方法声明中都有 synchronized关键字，而HashMap的源码中则没有。

（4）HashMap去掉了HashTable的contains方法，但是加上了containsValue()和containsKey()方法；

相同点：

（1）为了成功的在HashMap和Hashtable中存储和获取对象，用作key的对象必须实现hashCode()方法和equals()方法；

（2）HashMap和HashTable的数据元素是无序的；

（3）HashMap和Hashtable的底层实现都是数组+链表结构实现；

HashMap工作原理如下： HashMap基于hashing原理，通过put()和get()方法存储和获取对象。当我们将键值对传递给put()方法时，它调用建对象的hashCode()方法来计算hashCode值，然后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时，通过建对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会存储在链表的下一个节点中。

2.TreeMap集合：有序非线程安全基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态；

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdTE4MTMxMzcxODM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

TreeMap是SortedMap的实现类，是一个红黑树的数据结构，每个key-value对作为红黑树的一个节点。TreeMap存储key-value对时，需要根据key对节点进行排序。

TreeMap也有两种排序方式：

♦ 自然排序：TreeMap的所有key必须实现Comparable接口，而且所有的key应该是同一个类的对象，否则会抛出ClassCastException；

♦ 定制排序：创建TreeMap时，传入一个Comparator对象，该对象负责对TreeMap中的所有key进行排序；

3.LinkedHashMap集合：

LinkedHashMap使用双向链表来维护key-value对的次序（其实只需要考虑key的次序即可），该链表负责维护Map的迭代顺序，与插入顺序一致，因此性能比HashMap低，但在迭代访问Map里的全部元素时有较好的性能。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdTE4MTMxMzcxODM2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230521/2529d1126b2447d39642c99ad1c72f61.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdTE4MTMxMzcxODM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230521/cb647c6203ad4cadadb387f3655d7440.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdTE4MTMxMzcxODM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230521/c0910b5ac0f4443f87ee3891de3c69fc.png