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Java 中 Hashtable 與 HashMap 詳細差異對比

編輯：Java 相關知識

Hashtable 核心特性

實現 Map 介面，key-value 哈希表
key/value **均不允許 null**
方法同步（線程安全），性能較差
默認容量 11，擴容公式 old * 2 + 1
直接使用 key.hashCode() 取模定位
遍歷用 Enumeration（已過時風格）
提供 elements() 返回值枚舉

HashMap 核心特性

同樣實現 Map，但**非同步**（高性能）
**允許 null key（一個）和 null value（多個）**
默認容量 16（2 的冪），擴容 old * 2
**擾動函數**重新計算 hash，& (n-1) 替代取模（位運算更快）
遍歷用 Iterator（fail-fast 機制）
JDK 8+ 鏈表長度 > 8 且容量 > 64 時**轉紅黑樹**，最壞 O(log n)

六大核心差異總結表

#	差異點	Hashtable	HashMap
1	線程安全	同步方法	非同步
2	Null 支援	完全不允許	Key/Value 皆允許
3	遍歷介面	Enumeration	Iterator
4	Hash 計算	直接 hashCode 取模	擾動函數 + 位運算
5	默認容量/擴容	11 / old*2+1	16 (2^n) / old*2
6	額外方法	elements()	無

使用建議

單線程/手動同步場景：首選 HashMap，性能優勢巨大
多線程場景：不要用 Hashtable，改用 ConcurrentHashMap（分段鎖/CAS，高併發吞吐遠超 Hashtable）
需保持插入順序：用 LinkedHashMap
需有序 Key：用 TreeMap
Key 可被 GC 回收：用 WeakHashMap

源碼級關鍵點（面試必備）


// HashMap 擾動函數 (JDK 8)
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

// 索引計算：(n - 1) & hash  —— 位運算替代取模，要求 n 為 2 的冪
int index = (n - 1) & hash;

擾動函數將高 16 位混入低 16 位，減少哈希衝突；& (n-1) 要求容量為 2 的冪，這就是為何 HashMap 容量總是 2 的冪次方。