文章目录

简介
HashMap和TreeMap本质区别
排序区别
Null值的区别
性能区别
共同点

深入理解HashMap和TreeMap的区别

简介

HashMap和TreeMap是Map家族中非常常用的两个类，两个类在使用上和本质上有什么区别呢？本文将从这两个方面进行深入的探讨，希望能揭露其本质。

HashMap和TreeMap本质区别

先看HashMap的定义：

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

再看TreeMap的定义：

public class TreeMap<K,V>extends AbstractMap<K,V>implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

从类的定义来看，HashMap和TreeMap都继承自AbstractMap，不同的是HashMap实现的是Map接口，而TreeMap实现的是NavigableMap接口。NavigableMap是SortedMap的一种，实现了对Map中key的排序。

这样两者的第一个区别就出来了，TreeMap是排序的而HashMap不是。

再看看HashMap和TreeMap的构造函数的区别。

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

HashMap除了默认的无参构造函数之外，还可以接受两个参数initialCapacity和loadFactor。

HashMap的底层结构是Node的数组：

transient Node<K,V>[] table

initialCapacity就是这个table的初始容量。如果大家不传initialCapacity，HashMap提供了一个默认的值：

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

当HashMap中存储的数据过多的时候，table数组就会被装满，这时候就需要扩容，HashMap的扩容是以2的倍数来进行的。而loadFactor就指定了什么时候需要进行扩容操作。默认的loadFactor是0.75。

static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

再来看几个非常有趣的变量：

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

上面的三个变量有什么用呢？在java 8之前，HashMap解决hashcode冲突的方法是采用链表的形式，为了提升效率，java 8将其转成了TreeNode。什么时候会发送这个转换呢？

这时候就要看这两个变量TREEIFY_THRESHOLD和UNTREEIFY_THRESHOLD。

有的同学可能发现了，TREEIFY_THRESHOLD为什么比UNTREEIFY_THRESHOLD大2呢？其实这个问题我也不知道，但是你看源代码的话，用到UNTREEIFY_THRESHOLD时候，都用的是<=,而用到TREEIFY_THRESHOLD的时候，都用的是>= TREEIFY_THRESHOLD - 1，所以这两个变量在本质上是一样的。

MIN_TREEIFY_CAPACITY表示的是如果table转换TreeNode的最小容量，只有capacity >= MIN_TREEIFY_CAPACITY的时候才允许TreeNode的转换。

TreeMap和HashMap不同的是，TreeMap的底层是一个Entry：

private transient Entry<K,V> root

他的实现是一个红黑树，方便用来遍历和搜索。

TreeMap的构造函数可以传入一个Comparator，实现自定义的比较方法。

public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {this.comparator = comparator;}

如果不提供自定义的比较方法，则使用的是key的natural order。

排序区别

我们讲完两者的本质之后，现在举例说明，先看下两者对排序的区别：

    @Testpublic void withOrder(){Map<String, String> books = new HashMap<>();books.put("bob", "books");books.put("c", "concurrent");books.put("a", "a lock");log.info("{}",books);}

    @Testpublic void withOrder(){Map<String, String> books = new TreeMap<>();books.put("bob", "books");books.put("c", "concurrent");books.put("a", "a lock");log.info("{}",books);}

同样的代码，一个使用了HashMap，一个使用了TreeMap，我们会发现TreeMap输出的结果是排好序的，而HashMap的输出结果是不定的。

Null值的区别

HashMap可以允许一个null key和多个null value。而TreeMap不允许null key，但是可以允许多个null value。

    @Testpublic void withNull() {Map<String, String> hashmap = new HashMap<>();hashmap.put(null, null);log.info("{}",hashmap);}

    @Testpublic void withNull() {Map<String, String> hashmap = new TreeMap<>();hashmap.put(null, null);log.info("{}",hashmap);}

HashMap会报出： NullPointerException。

性能区别

HashMap的底层是Array，所以HashMap在添加，查找，删除等方法上面速度会非常快。而TreeMap的底层是一个Tree结构，所以速度会比较慢。

另外HashMap因为要保存一个Array，所以会造成空间的浪费，而TreeMap只保存要保持的节点，所以占用的空间比较小。

HashMap如果出现hash冲突的话，效率会变差，不过在java 8进行TreeNode转换之后，效率有很大的提升。

TreeMap在添加和删除节点的时候会进行重排序，会对性能有所影响。

共同点

两者都不允许duplicate key,两者都不是线程安全的。

本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-collections

更多精彩内容且看：

区块链从入门到放弃系列教程-涵盖密码学,超级账本,以太坊,Libra,比特币等持续更新
Spring Boot 2.X系列教程:七天从无到有掌握Spring Boot-持续更新
Spring 5.X系列教程:满足你对Spring5的一切想象-持续更新
java程序员从小工到专家成神之路（2020版）-持续更新中,附详细文章教程

欢迎关注我的公众号:程序那些事，更多精彩等着您！
更多内容请访问 www.flydean.com

深入理解HashMap和TreeMap的区别相关推荐

深入理解HashMap和LinkedHashMap的区别
文章目录简介 LinkedHashMap详解插入访问 removeEldestEntry 总结深入理解HashMap和LinkedHashMap的区别简介我们知道HashMap的变量顺序是 ...
HashMap 与 TreeMap的区别
HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找,而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序,如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap(HashMap中元素的排列顺序是不固 ...
Java中HashMap和TreeMap的区别深入理解，java开发面试笔试题
我总结出了很多互联网公司的面试题及答案,并整理成了文档,以及各种学习的进阶学习资料,免费分享给大家. 扫描二维码或搜索下图红色VX号,加VX好友,拉你进[程序员面试学习交流群]免费领取.也欢迎各位一起 ...
Java中HashMap和TreeMap的区别深入理解
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 首先介绍一下什么是Map.在数组中我们是通过数组下标来对其内容索引的,而在Map中我们通过对象来对对象进行索引,用来索引的对象 ...
Java比较同一map是否相同_Java 中HashTable、HashMap、TreeMap三者区别，以及自定义对象是否相同比较，自定义排序等...
/* Map集合:该集合存储键值对.一对一对往里存.而且要保证键的唯一性. Map |--Hashtable:底层是哈希表数据结构,不可以存入null键null值.该集合是线程同步的.效率低.基本已废 ...
java基础—Hashtable，HashMap，TreeMap的区别
Hashtable : 此类实现一个哈希表,该哈希表将键映射到相应的值,任何非null 对象都可以作键值,是线程不同步的 HashMap : 基于哈希表的Map接口的实现,此实现提供所有可选的映射操 ...
Java中HashMap和TreeMap的区别
什么是Map集合在数组中我们是通过数组下标来对其内容索引的,而在Map中我们通过对象来对对象进行索引,用来索引的对象叫做key,其对应的对象叫做value.这就是我们平时说的键值对. HashMap ...
深度理解 HashMap 和 Hashtable 的区别
这只是基础: HashMap 和 Hashtable 都实现了 Map 接口,因此很多特性非常相似.但是,他们有以下不同点: HashMap 允许键和值是 null,而 Hashtable 不允许键或 ...
java中HashMap,LinkedHashMap,TreeMap，HashTable的区别
java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map;它有四个实现类,分别是HashMap Hashtable LinkedHashMap 和TreeMap Map主要用于存储健值对,根 ...