Hash 算法、hashMap、hashTable

数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;而链表的特点是:寻址困难,插入和删除容易。那么我们能不能综合两者的特性,做出一种寻址容易,插入删除也容易 的数据结构?答案是肯定的,这就是我们要提起的哈希表

哈希表是根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突方法将一组关键字映射到一个有限的地址区间上,并以关键字在地址区间中的象作为记录在表中的存储位置,这种表称为哈希表或散列,所得存储位置称为哈希地址或散列地址。作为线性数据结构与表格和队列等相比,哈希表无疑是查找速度比较快的一种。

简单解释:哈希(Hash)算法,即散列函数。它是一种单向密码体制,即它是一个从明文到密文的不可逆的映射,只有加密过程,没有解密过程。同时,哈希函数可以将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。哈希函数的这种单向特征和输出数据长度固定的特征使得它可以生成消息或者数据。

Hashtable和HashMap类有三个重要的不同之处:

1. 第一个不同主要是历史原因。Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的,HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现。

2.Hashtable的方法是同步的,效率低,但是是线程安全的,而HashMap的方法不是同步的,非线程安全,但是效率高。这就意味着,虽然你可以不用采取任何特殊的行为就可以在一个多线程的应用程序中用一个Hashtable,但你必须同样地为一个HashMap提供外同步。一个方便的方法就是利用Collections类的静态的synchronizedMap()方法,它创建一个线程安全的Map对象,并把它作为一个封装的对象来返回。这个对象的方法可以让你同步访问潜在的HashMap。这么做的结果就是当你不需要同步时,你不能切断Hashtable中的同步(比如在一个单线程的应用程序中),而且同步增加了很多处理费用。

(Hashtable是Syncchronize的,而HashMap是Asyncchronize的,当多个线程访问Hashtable时,Hashtable不需要自己为它的方法实现同步;而当多个线程访问HashMap时,需要通过Collections.synchronizedMap来同步HashMap。)

什么是线程安全?线程安全是怎么完成的(原理)?

线程安全就是说多线程访问同一代码,不会产生不确定的结果。编写线程安全的代码是低依靠线程同步。

首先要明白线程的工作原理,jvm有一个main  memory,而每个线程有自己的working  memory,一个线程对一个variable进行操作时,都要在自己的working  memory里面建立一个copy,操作完之后再写入main  memory。多个线程同时操作同一个variable,就可能会出现不可预知的结果。根据上面的解释,很容易想出相应的scenario。而用synchronized的关键是建立一个monitor,这个monitor可以是要修改的variable也可以其他你认为合适的object比如method,然后通过给这个monitor加锁来实现线程安全,每个线程在获得这个锁之后,要执行完  load到workingmemory  ->  use&assign  ->  store到mainmemory  的过程,才会释放它得到的锁。这样就实现了所谓的线程安全。

3.HashMap可以让你将空值作为一个表的条目的key或value,而HashTable不可以。HashMap中只有一条记录可以是一个空的key,但任意数量的条目可以是空的value。这就是说,如果在表中没有发现搜索键,或者如果发现了搜索键,但它是一个空的值,那么get()将返回null。如果有必要,用containKey()方法来区别这两种情况。

一些资料建议,当需要同步时,用Hashtable,反之用HashMap。但是,因为在需要时,HashMap可以被同步,HashMap的功能比Hashtable的功能更多,而且它不是基于一个陈旧的类的,所以有人认为,在各种情况下,HashMap都优先于Hashtable。

(另外:Java.util.Properties类是Hashtable的一个子类,设计用于String keys和values。Properties对象的用法同Hashtable的用法相象,但是类增加了两个节省时间的方法:Store()方法把一个Properties对象的内容以一种可读的形式保存到一个文件中。Load()方法正好相反,用来读取文件,并设定Properties对象来包含keys和values。注意,因为Properties扩展了Hashtable,你可以用超类的put()方法来添加不是String对象的keys和values。这是不可取的。另外,如果你将store()用于一个不包含String对象的Properties对象,store()将失败。作为put()和get()的替代,你应该用setProperty()和getProperty(),它们用String参数。这个类可用于提高HashTable的效率)

List & ArrayList   Map & HashMap

List是接口,List特性就是有序,会确保以一定的顺序保存元素.

ArrayList是它的实现类,是一个用数组实现的List.

Map是接口,Map特性就是根据一个对象查找对象.

HashMap是它的实现类,HashMap用hash表实现的Map,就是利用对象的hashcode(hashcode()是Object的方法)进行快速散列查找.

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