java（HashMap类和Hashtable类）

1、Map接口常用的实现类：HashMap、Hashtable和properties

2、HashMap是Map接口使用频率最高的实现类

3、HashMap是以<key—value>的方式来存储数据

4、key不能重复，但是value可以重复，允许使用null键和null值

5、如果添加相同的key，则会覆盖原来的value，等同于修改，（key不会改变，value替换）

6、与HashSet一样，不保证映射的顺序，因为底层是以hash表的方式来存储的

7、HashMap没有实现同步，因此是线程不安全的

HashMap底层机制及源码分析：

1、HashMap底层维护了Node类型的数组table，默认为null

2、当创建对象时，将加载因子（loadfactor）初始化为0.75

3、当添加key--value时，通过key的哈希值得到在table表的索引，然后判断该索引处是否有元素，如果没有元素则直接添加，如果该索引处有元素，继续判断该元素的key是否和准备加入的key相等，如果相等，则直接替换value；如果不相等需判断是树结构还是链表结构，做出相应处理，如果添加时发现容量不够，则需要扩容

4、第一次添加，则需要扩容table容量为16，临界值（threshold）为12

5、以后再扩容，则需要扩容到原来的2倍，临界值为原来的2倍，以此类推

6、在java8中，如果一条链表的元素个数到达TREEIFY_THRESHOLD（默认为8），并且table的大小>=MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认为64），就会进行树化（红黑树）

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;//扩容
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            //i = (n - 1) & hash得到table表的索引
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;//判断该元素的key是否和准备加入的key相等
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;//将value值进行替换
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

HashMap树化除法：

import java.util.*;
//debug进行调试
public class Study {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        HashMap hashMap = new HashMap();
        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            hashMap.put(new A(i),"hello");
        }
    }
}
class A{
    private int num;
 
    public A(int num) {
        this.num = num;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return 100;
    }
}

Hashtable类：

1、存放的元素是键值对：<k,v>

2、Hashtable的键和值都不能为null

3、Hashtable使用方法基本上和HashMap一样

4、Hashtable是线程完全的，而HashMap是线程不安全的

public synchronized V put(K key, V value) {
        // Make sure the value is not null
        if (value == null) {//判断value值是否为空，如果是则抛出异常
            throw new NullPointerException();
        }
 
        // Makes sure the key is not already in the hashtable.
        Entry<?,?> tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();//计算key的hash值
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;//得到索引值
        @SuppressWarnings("unchecked")
        //将table索引处的entry赋给辅助变量
        Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
        for(; entry != null ; entry = entry.next) {
              //判断该索引处是否为空，如果不为空，则判断该位置索引处的hash值与准备
              //加入元素的hash值是否相同判断并且key的内容是否相同，如果是则value值
              //发生替换；如果有一个不满足，则在该链表最后添加元素
            if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                V old = entry.value;
                entry.value = value;
                return old;
            }
        }
        addEntry(hash, key, value, index);//真正的进行添加元素
        return null;
    }
//按原来的二倍加一进行扩容
//int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;

HashMap和Hashtable对比