ArrayList 和 Vector，HashMap 和 Hashtable的区别

ArrayList和Vector的区别

都是Java集合框架中提供的动态数组实现类，它们之间存在一些显著的区别。以下是对这两者的详细比较：

一、线程安全性

• ArrayList：

  • 非线程安全。在多线程环境下，如果不进行额外的同步处理，可能会引发数据不一致的问题。

• Vector：

  • 线程安全。其所有公共方法都使用了synchronized关键字进行同步，从而保证了在多线程环境下的线程安全性。但这也带来了额外的性能开销。

二、初始容量和增长方式

• ArrayList：

  • 缺省初始容量为10。
  • 当容器大小增加到容量大小时，容器容量会自动增加到原来的1.5倍（这是一个大致的数值，实际实现可能略有不同）。

• Vector：

  • 缺省初始容量也为10。
  • 当容量不足时，容器容量会以原来容量的2倍自动扩展。

三、性能

• ArrayList：

  • 由于没有内置线程同步机制，其性能通常比Vector更高。
  • 在单线程环境下或不考虑线程安全性的场景下，ArrayList是更好的选择。

• Vector：

  • 由于支持同步操作，其性能在多线程环境下会受到影响，通常比ArrayList低。
  • 在多线程环境下或需要保证容器同步性的场景下，Vector是更好的选择，但需要注意的是，即使在这种情况下，也可以考虑使用Collections.synchronizedList方法来将其他非线程安全的列表（如ArrayList）转换为线程安全的列表。

四、使用场景

• ArrayList：

  • 主要用于单线程环境下的读取、修改操作以及处理一些对空间占用未特别限制的场景。
  • 因为没有维护额外的同步机制，所以运行效率相对较高。

• Vector：

  • 主要用于多线程并发访问的场景。
  • 它内部实现了同步锁，并且在链式存储方式中支持查询操作快速的特点也更适合高并发场景下的读写操作。
  • 但需要注意的是，Vector已经是Java中的遗留容器，在Java的新版本中，如果不考虑线程安全性，通常推荐使用ArrayList或其他更现代的集合类。

综上所述，ArrayList和Vector在线程安全性、初始容量和增长方式、性能以及使用场景等方面都存在差异。在选择使用哪个类时，应根据具体的使用场景和需求进行权衡。

HashMap和Hashtable的区别

都是Java集合框架中用于存储键值对的数据结构，但它们之间存在一些关键的区别。以下是对这两者的详细比较：

一、线程安全性

• HashMap：

  • 非线程安全。这意味着在没有适当的同步代码的情况下，HashMap不能在多个线程之间共享。如果没有同步，一个线程可能会修改HashMap，而另一个线程正在遍历它，这可能导致不确定的行为。

• Hashtable：

  • 线程安全。Hashtable的方法是同步的，因此可以在多线程环境下安全地使用。它在内部使用了同步机制，以确保对Hashtable的并发访问是安全的。

二、键值对允许性

• HashMap：

  • 允许使用null作为键和值。如果键为null，HashMap会将其存储在table数组的第一个位置。

• Hashtable：

  • 不允许使用null作为键或值。如果尝试将null存储在Hashtable中，会抛出NullPointerException。

三、继承关系

• HashMap：

  • 继承自AbstractMap类。

• Hashtable：

  • 继承自Dictionary类。

四、初始容量和扩容机制

• HashMap：

  • 默认的初始容量为16。
  • 当已用容量超过总容量乘以负载因子（默认为0.75）时，HashMap会进行扩容，扩容规则为当前容量翻倍。

• Hashtable：

  • 默认的初始容量为11。
  • 当已用容量超过总容量乘以负载因子时，Hashtable也会进行扩容，但扩容规则为当前容量翻倍加1。

五、遍历方式

• HashMap：

  • 只支持Iterator遍历。

• Hashtable：

  • 支持Iterator和Enumeration两种方式遍历。

六、迭代器类型

• HashMap：

  • 使用的迭代器是fail-fast迭代器。如果在迭代过程中有其他线程修改了HashMap的结构（增加或移除元素），迭代器将抛出ConcurrentModificationException异常。但需要注意，这并不是一个一定会发生的行为，具体取决于JVM的实现。

• Hashtable：

  • 使用的枚举器（Enumerator）不是fail-fast的。

七、性能

• HashMap：

  • 由于没有内置线程同步机制，HashMap在单线程环境下的性能通常比Hashtable更高。
  • HashMap也使用了更优化的哈希算法来计算键的哈希值，这也有助于提高其性能。

• Hashtable：

  • 由于支持同步操作，Hashtable的性能在多线程环境下会受到影响。
  • 但需要注意的是，在单线程环境下，Hashtable的性能通常低于HashMap。

八、使用场景

• HashMap：

  • 适用于单线程环境下的读写操作，或者不需要线程安全保障的场景。
  • 由于性能较高且允许使用null作为键和值，HashMap在许多应用场景中都得到了广泛使用。

• Hashtable：

  • 适用于多线程环境下的读写操作，并且需要线程安全保障的场景。
  • 尽管其性能较低，但由于其线程安全性，Hashtable在某些需要并发访问的场合仍然是有用的。

综上所述，HashMap和Hashtable在线程安全性、键值对允许性、继承关系、初始容量和扩容机制、遍历方式、迭代器类型、性能以及使用场景等方面都存在差异。在选择使用哪个类时，应根据具体的使用场景和需求进行权衡。

 

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