Java中HashMap和Hashtable及HashSet的区别

Hashtable类

Hashtable继承Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。

添加数据使用put(key,value)，取出数据使用get(key)，这两个基本操作的时间开销为常数。

Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操作。

使用Hashtable的简单示例如下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”one”，”two”，”three”：

Hashtable numbers = new Hashtable();

numbers.put(“one”, new Integer(1));

numbers.put(“two”, new Integer(2));

numbers.put(“three”, new Integer(3));

要取出一个数，比如2，用相应的key：

Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);

System.out.println(“two = ” + n);

由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object，如果你用自定义的类当作key的话，要相当小心，按照散列函数的定义，如果两个对象相同，即obj1.equals(obj2)=true，则它们的hashCode必须相同，但如果两个对象不同，则它们的hashCode不一定不同，如果两个不同对象的hashCode相同，这种现象称为冲突，冲突会导致操作哈希表的时间开销增大，所以尽量定义好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。

如果相同的对象有不同的hashCode，对哈希表的操作会出现意想不到的结果（期待的get方法返回null），要避免这种问题，只需要牢记一条：要同时复写equals方法和hashCode方法，而不要只写其中一个。 Hashtable是同步的。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。

WeakHashMap类

WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

HashSet请参考对Set的描述

Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素。

Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。

请注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

两个通用Set实现是HashSet和TreeSet。要决定用哪一个，那是非常简单明了的。HashSet要快得多(对大多数操作是常数时间之于对数时间（constant time vs. log time）), 但不提供排序保证。如果你需要使用 SortedSet 中的操作，或者按顺序迭代对你来说是重要的，那么请使用 TreeSet。否则，使用 HashSet。在大多数时间都不使用 HashSet ，对你来说是个公平的赌博。

关于HashSet，有一件事应该牢记，即就条目数和容量之和来讲，迭代是线性的。因此，如果迭代性能很重要，那就应该慎重选择一个适当的初始容量。容量选得太大，既浪费空间，也浪费时间。默认的初试容量是101, 一般来讲，它比你所需要的要多。可以使用 int 构造函数来指定初始容量。要分配 HashSet 的初始容量为17:

Set s= new HashSet(17);

HashSets另有一个称作装载因数（load factor）的"调整参数（tuning parameter）" 。如果你非常在乎你的HashSet的空间的使用，请阅读HashSet文本以获取详细信息。否则，就使用默认值吧。如果你接受默认装载因数，但你确实又想指定初始容量，那么，选一个大约是你期望你的 Set 将增长到的容量的两倍的数。如果你的猜测不着边，它也可以增长，或只是浪费一点空间。但都没有大问题。如果你知道有关正确尺寸的一个最佳值，用它吧；如果不知道，那就使用一个旧的值，或使用一个偶数值。它真的不是非常重要。这些事情只能使 HashSet 稍稍变好一点点。

TreeSet没有调整参数。除clone之外，HashSet和TreeSet都仅有那些由它们各自的接口所要求的操作(Set和TreeSet)，而没有任何别的操作。