Simple JavaHashMap vs TreeMap vs Hashtable vs LinkedHashMap

Posted 2020-07-07

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Simple JavaHashMap vs TreeMap vs Hashtable vs LinkedHashMap相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Map是一个重要的数据结构，本篇文章将介绍如何使用不同的Map，如HashMap，TreeMap，HashTable和LinkedHashMap。

Map概览

Java中有四种常见的Map实现，HashMap，TreeMap，HashTable和LinkedHashMap，我们可以使用一句话来描述各个Map，如下：

HashMap：基于散列表实现，是无序的；
TreeMap：基于红黑树实现，按Key排序；
LinkedHashMap：保存了插入顺序；
Hashtable：是同步的，与HashMap类似；

HashMap

如果HashMap的Key是自己定义的对象，那么一般需要覆盖equals()和hashCode()方法，且要遵循他们之间的约定。

package simplejava;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map.Entry;

class Dog {
    String color;

    Dog(String c) {
        color = c;
    }

    public String toString() {
        return color + " dog";
    }
}

public class Q26 {

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Dog, Integer> hashMap = new HashMap<Dog, Integer>();
        Dog d1 = new Dog("red");
        Dog d2 = new Dog("black");
        Dog d3 = new Dog("white");
        Dog d4 = new Dog("white");
        hashMap.put(d1, 10);
        hashMap.put(d2, 15);
        hashMap.put(d3, 5);
        hashMap.put(d4, 20);
        //print size
        System.out.println(hashMap.size());
        //loop HashMap
        for (Entry<Dog, Integer> entry : hashMap.entrySet()) {
        System.out.println(entry.getKey().toString() + " - " +
        entry.getValue());
        }
    }

}

结果输出：

4
white dog - 5
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15

注意，我们不小心添加了两个"white dogs“，但是HashMap仍然存储它。这是不合理的，现在我们困惑到底有多少条白狗存入了HashMap，5还是20呢。

其实，Dog类应该是这样定义的：

class Dog {
    String color;

    Dog(String c) {
        color = c;
    }

    public boolean equals(Object o) {
        return ((Dog) o).color.equals(this.color);
    }

    public int hashCode() {
        return color.length();
    }

    public String toString() {
        return color + " dog";
    }
}

结果输出：

3
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15

原因是因为HashMap不允许两个相同的元素存入，默认情况下，Object的hashCode()和equals()会被用于判断两个对象是否相同。默认的hashCode()方法对于不同的对象会返回不同的值，而equals()方法只有当两个引用相等，即指向同一个对象的时候才返回true。如果你不是很清楚，可以自己检验下hashCode()和equals()之间的关系。

举个例子，可以检验下HashMap中最常用的方法，如iteration,print等。

TreeMap

TreeMap是按key排序的，让我们先看下如下代码，了解其“按key排序”思想。

package simplejava;

import java.util.Map.Entry;
import java.util.TreeMap;

class Dog {
    String color;

    Dog(String c) {
        color = c;
    }

    public boolean equals(Object o) {
        return ((Dog) o).color.equals(this.color);
    }

    public int hashCode() {
        return color.length();
    }

    public String toString() {
        return color + " dog";
    }
}

public class Q26 {

    public static void main(String[] args) {
        Dog d1 = new Dog("red");
        Dog d2 = new Dog("black");
        Dog d3 = new Dog("white");
        Dog d4 = new Dog("white");
        TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
        treeMap.put(d1, 10);
        treeMap.put(d2, 15);
        treeMap.put(d3, 5);
        treeMap.put(d4, 20);

        for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
        }
    }

}

结果输出：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: simplejava.Dog cannot be cast to java.lang.Comparable
   at java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1188)
   at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:531)
   at simplejava.Q26.main(Q26.java:34)

由于TreeSet是基于Key排序的，所以作为key的对象需要相互比较，这就是为什么key需要实现Comparable接口。举个例子，你可以使用字符串作为Key，因为String已经实现了Comparable接口。

现在，让我们改变一下Dog，让它可比较，如下：

package simplejava;

import java.util.Map.Entry;
import java.util.TreeMap;

class Dog implements Comparable<Dog> {
    String color;
    int size;

    Dog(String c, int s) {
        color = c;
        size = s;
    }

    public String toString() {
        return color + " dog";
    }

    @Override
    public int compareTo(Dog o) {
        return o.size - this.size;
    }
}

public class Q26 {

    public static void main(String[] args) {
        Dog d1 = new Dog("red", 30);
        Dog d2 = new Dog("black", 20);
        Dog d3 = new Dog("white", 10);
        Dog d4 = new Dog("white", 10);
        TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
        treeMap.put(d1, 10);
        treeMap.put(d2, 15);
        treeMap.put(d3, 5);
        treeMap.put(d4, 20);
        for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
        }
    }

}

结果打印：

red dog - 10
black dog - 15
white dog - 20

在这个例子中，我们是按dog的size来排序的；

如果"Dog d4 = new Dog("white", 10);"被替换成"Dog d4 = new Dog("white",40);"，结果将输出如下信息:

white dog - 20
red dog - 10
black dog - 15
white dog - 5

这是因为当前TreeMap使用compareTo()去比较key，不同的size意味着不同的dogs。

HashTable

参考java文档：HashMap与HashTable基本类似，除了非同步和允许null外。

LinkedHashMap

LinkedHashMap是HashMap的子类，意味着它继承了HashMap的特性，除此之外，LinkedHashMap还保存了插入顺序。

让我们使用同样的代码，然后将HashMap替换成LinkedHashMap，如下：

package simplejava;

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map.Entry;

class Dog {
    String color;

    Dog(String c) {
        color = c;
    }

    public boolean equals(Object o) {
        return ((Dog) o).color.equals(this.color);
    }

    public int hashCode() {
        return color.length();
    }

    public String toString() {
        return color + " dog";
    }
}

public class Q26 {

    public static void main(String[] args) {
        Dog d1 = new Dog("red");
        Dog d2 = new Dog("black");
        Dog d3 = new Dog("white");
        Dog d4 = new Dog("white");
        LinkedHashMap<Dog, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<Dog, Integer>();
        linkedHashMap.put(d1, 10);
        linkedHashMap.put(d2, 15);
        linkedHashMap.put(d3, 5);
        linkedHashMap.put(d4, 20);
        for (Entry<Dog, Integer> entry : linkedHashMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
        }
    }

}

输出结果：

red dog - 10
black dog - 15
white dog - 20

如果我们使用HashMap，结果如下，区别在于没有保存插入顺序：

red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15

译文链接：http://www.programcreek.com/2013/03/hashmap-vs-treemap-vs-hashtable-vs-linkedhashmap/

以上是关于Simple JavaHashMap vs TreeMap vs Hashtable vs LinkedHashMap的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

text Simple Vs participe

Simple JavaArrayList vs LinkedList vs Vector

Java下的JSON库性能比较：JSON.simple vs. GSON vs. Jackson vs. JSONP

JSON库之性能比较：JSON.simple VS GSON VS Jackson VS JSONP

Simple JavaHashMap vs TreeMap vs Hashtable vs LinkedHashMap

Map概览

HashMap

4white dog - 5red dog - 10white dog - 20black dog - 15

3red dog - 10white dog - 20black dog - 15

TreeMap

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: simplejava.Dog cannot be cast to java.lang.Comparable at java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1188) at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:531) at simplejava.Q26.main(Q26.java:34)

red dog - 10black dog - 15white dog - 20

white dog - 20red dog - 10black dog - 15white dog - 5

HashTable

LinkedHashMap

red dog - 10black dog - 15white dog - 20

red dog - 10white dog - 20black dog - 15

4
white dog - 5
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15

3
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: simplejava.Dog cannot be cast to java.lang.Comparable
at java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1188)
at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:531)
at simplejava.Q26.main(Q26.java:34)

red dog - 10
black dog - 15
white dog - 20

white dog - 20
red dog - 10
black dog - 15
white dog - 5

red dog - 10
black dog - 15
white dog - 20

red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15