2023年7月27日发(作者：)

Java中HashMap和TreeMap的区别深⼊理解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定的）。

HashMap ⾮线程安全 TreeMap ⾮线程安全

在Java⾥，线程安全⼀般体现在两个⽅⾯：

1、多个thread对同⼀个java实例的访问（read和modify）不会相互⼲扰，它主要体现在关键字synchronized。如ArrayList和Vector，HashMap和Hashtable

（后者每个⽅法前都有synchronized关键字）。如果你在interator⼀个List对象时，其它线程remove⼀个element，问题就出现了。

2、每个线程都有⾃⼰的字段，⽽不会在多个线程之间共享。它主要体现在Local类，⽽没有Java关键字⽀持，如像static、transient那样。

ctMap抽象类和SortedMap接⼝

AbstractMap抽象类：(HashMap继承AbstractMap)覆盖了equals()和hashCode()⽅法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射⼤⼩相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同，则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和，其中每个元素是接⼝的⼀个实现。因此，不论映射内部顺序如何，两个相等映射会报告相同的哈希码。

SortedMap接⼝：（TreeMap继承⾃SortedMap）它⽤来保持键的有序顺序。SortedMap接⼝为映像的视图(⼦集)，包括两个端点提供了访问⽅法。除了排序是作⽤于映射的键以外，处理SortedMap和处理SortedSet⼀样。添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接⼝，否则您必须给它的构造函数提供⼀个Comparator接⼝的实现。TreeMap类是它的唯⼀⼀份实现。

2.两种常规Map实现

HashMap：基于哈希表实现。使⽤HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和equals()[可以重写hashCode()和equals()]，为了优化HashMap空间的使⽤，您可以调优初始容量和负载因⼦。

(1)HashMap(): 构建⼀个空的哈希映像

(2)HashMap(Map m): 构建⼀个哈希映像，并且添加映像m的所有映射

(3)HashMap(int initialCapacity): 构建⼀个拥有特定容量的空的哈希映像

(4)HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建⼀个拥有特定容量和加载因⼦的空的哈希映像

TreeMap：基于红⿊树实现。TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。

(1)TreeMap():构建⼀个空的映像树

(2)TreeMap(Map m): 构建⼀个映像树，并且添加映像m中所有元素

(3)TreeMap(Comparator c): 构建⼀个映像树，并且使⽤特定的⽐较器对关键字进⾏排序

(4)TreeMap(SortedMap s): 构建⼀个映像树，添加映像树s中所有映射，并且使⽤与有序映像s相同的⽐较器排序

3.两种常规Map性能

HashMap：适⽤于在Map中插⼊、删除和定位元素。

Treemap：适⽤于按⾃然顺序或⾃定义顺序遍历键(key)。

4.总结

HashMap通常⽐TreeMap快⼀点(树和哈希表的数据结构使然)，建议多使⽤HashMap，在需要排序的Map时候才⽤TreeMap。

复制代码 代码如下:import p;

import ble;

import or;

import ;

import p;

public class HashMaps {

public static void main(String[] args) {

Map map = new HashMap();

("a", "aaa");

("b", "bbb"); ("c", "ccc");

("d", "ddd");

Iterator iterator = ().iterator();

while (t()) {

Object key = ();

n("(key) is :" + (key));

}

// 定义HashTable,⽤来测试

Hashtable tab = new Hashtable();

("a", "aaa");

("b", "bbb");

("c", "ccc");

("d", "ddd");

Iterator iterator_1 = ().iterator();

while (iterator_t()) {

Object key = iterator_();

n("(key) is :" + (key));

}

TreeMap tmp = new TreeMap();

("a", "aaa");

("b", "bbb");

("c", "ccc");

("d", "cdc");

Iterator iterator_2 = ().iterator();

while (iterator_t()) {

Object key = iterator_();

n("(key) is :" + (key));

}

}

}

运⾏结果如下：

(key) is :ddd

(key) is :bbb

(key) is :ccc

(key) is :aaa

(key) is :bbb

(key) is :aaa

(key) is :ddd

(key) is :ccc

(key) is :aaa

(key) is :bbb

(key) is :ccc

(key) is :cdc

HashMap的结果是没有排序的，⽽TreeMap输出的结果是排好序的。

下⾯就要进⼊本⽂的主题了。先举个例⼦说明⼀下怎样使⽤HashMap:

复制代码 代码如下:import .*;

public class Exp1 {

public static void main(String[] args){

HashMap h1=new HashMap();

Random r1=new Random();

for (int i=0;i<1000;i++){

Integer t=new Integer(t(20));

if (nsKey(t))

((Ctime)(t)).count++;

else

(t, new Ctime());

}

n(h1);

} }

class Ctime{

int count=1;

public String toString(){

return ng(count);

}

}

在HashMap中通过get()来获取value，通过put()来插⼊value，ContainsKey()则⽤来检验对象是否已经存在。可以看出，和ArrayList的操作相⽐，HashMap除了通过key索引其内容之外，别的⽅⾯差异并不⼤。

前⾯介绍了，HashMap是基于HashCode的，在所有对象的超类Object中有⼀个HashCode()⽅法，但是它和equals⽅法⼀样，并不能适⽤于所有的情况，这样我们就需要重写⾃⼰的HashCode()⽅法。下⾯就举这样⼀个例⼦：

复制代码 代码如下:import .*;

public class Exp2 {

public static void main(String[] args){

HashMap h2=new HashMap();

for (int i=0;i<10;i++)

(new Element(i), new Figureout());

n("h2:");

n("Get the result for Element:");

Element test=new Element(5);

if (nsKey(test))

n((Figureout)(test));

else

n("Not found");

}

}

class Element{

int number;

public Element(int n){

number=n;

}

}

class Figureout{

Random r=new Random();

boolean possible=uble()>0.5;

public String toString(){

if (possible)

return "OK!";

else

return "Impossible!";

}

}

在这个例⼦中，Element⽤来索引对象Figureout,也即Element为key，Figureout为value。在Figureout中随机⽣成⼀个浮点数，如果它⽐0.5⼤，打印"OK!"，否则打印"Impossible!"。之后查看Element(3)对应的Figureout结果如何。

结果却发现，⽆论你运⾏多少次，得到的结果都是"Not found"。也就是说索引Element(3)并不在HashMap中。这怎么可能呢？

原因得慢慢来说：Element的HashCode⽅法继承⾃Object，⽽Object中的HashCode⽅法返回的HashCode对应于当前的地址，也就是说对于不同的对象，即使它们的内容完全相同，⽤HashCode（）返回的值也会不同。这样实际上违背了我们的意图。因为我们在使⽤ HashMap时，希望利⽤相同内容的对象索引得到相同的⽬标对象，这就需要HashCode()在此时能够返回相同的值。在上⾯的例⼦中，我们期望 new Element(i) (i=5)与 Elementtest=newElement(5)是相同的，⽽实际上这是两个不同的对象，尽管它们的内容相同，但它们在内存中的地址不同。因此很⾃然的，上⾯的程序得不到我们设想的结果。下⾯对Element类更改如下：

复制代码 代码如下:class Element{

int number;

public Element(int n){ number=n;

}

public int hashCode(){

return number;

}

public boolean equals(Object o){

return (o instanceof Element) && (number==((Element)o).number);

}

}

在这⾥Element覆盖了Object中的hashCode()和equals()⽅法。覆盖hashCode()使其以number的值作为 hashcode返回，这样对于相同内容的对象来说它们的hashcode也就相同了。⽽覆盖equals()是为了在HashMap判断两个key是否相等时使结果有意义（有关重写equals()的内容可以参考我的另⼀篇⽂章《重新编写Object类中的⽅法》）。修改后的程序运⾏结果如下：

h2:

Get the result for Element:

Impossible!

请记住：如果你想有效的使⽤HashMap，你就必须重写在其的HashCode()。

还有两条重写HashCode()的原则：

[list=1]

不必对每个不同的对象都产⽣⼀个唯⼀的hashcode，只要你的HashCode⽅法使get()能够得到put()放进去的内容就可以了。即"不为⼀原则"。

⽣成hashcode的算法尽量使hashcode的值分散⼀些，不要很多hashcode都集中在⼀个范围内，这样有利于提⾼HashMap的性能。即"分散原则"。⾄于第⼆条原则的具体原因，有兴趣者可以参考Bruce Eckel的《Thinking in Java》，在那⾥有对HashMap内部实现原理的介绍，这⾥就不赘述了。

掌握了这两条原则，你就能够⽤好HashMap编写⾃⼰的程序了。不知道⼤家注意没有，中提供的三个⽅法：clone()，equals()和hashCode()虽然很典型，但在很多情况下都不能够适⽤，它们只是简单的由对象的地址得出结果。这就需要我们在⾃⼰的程序中重写它们，其实java类库中也重写了千千万万个这样的⽅法。利⽤⾯向对象的多态性——覆盖，Java的设计者很优雅的构建了Java的结构，也更加体现了Java是⼀门纯OOP语⾔的特性。