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Hashtable vs HashMap 深度對比：繼承體系、線程安全、Null 支援、擴容策略與雜湊算法

編輯：Java 程式設計入門

繼承體系差異

// Hashtable 繼承舊有 Dictionary
public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

// HashMap 繼承 AbstractMap（Collections 框架）
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

核心差異對比表

維度	Hashtable	HashMap
線程安全	所有方法 `synchronized`，天然安全	非線程安全，需外部同步或 `Collections.synchronizedMap()`
Null Key/Value	不允許，拋 `NullPointerException`	允許一個 null key、多個 null value
迭代器	`Enumeration`（舊）	`Iterator`（fail-fast）
初始容量	11	16（必為 2 的冪）
擴容方式	old * 2 + 1	old * 2（保持 2 的冪）
雜湊計算	直接用 `key.hashCode()`	二次攪拌 `hash(key.hashCode())`，減少碰撞
JDK 版本	1.0 遺留類	1.2 Collections 框架核心

HashMap 同步包裝最佳實踐

Map<K,V> syncMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());

// 讀取 keySet 無需同步塊
Set<K> keys = syncMap.keySet();

// **迭代必須在同步塊中**，否則拋 ConcurrentModificationException
synchronized (syncMap) {
    for (K key : keys) {
        System.out.println(syncMap.get(key));
    }
}

HashMap 雜湊攪拌源碼解析（JDK 8 前）

static int hash(int h) {
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}

static int indexFor(int h, int length) {
    return h & (length - 1); // 位運算替代取模，length 必為 2 的冪
}

攪拌目標：將高位資訊混入低位，降低 hashCode() 分佈不均導致的碰撞。

選型建議

**單線程/非共享**：首選 HashMap，效能優。
**多線程共享**：
- 低併發：Collections.synchronizedMap()
- 高併發：ConcurrentHashMap（分段鎖/CAS，JDK 8+ 推薦）
**舊代碼維護**：Hashtable 僅為兼容保留，**新代碼不建議使用**。