Hashtable、HashMap、TreeMap的区别

了解 Hashtable、HashMap、TreeMap

1）Hashtable

是一个比较古老的实现，随 Java 1.0 引入。
它是同步的，这意味着它是线程安全的，但这也意味着它通常比非同步的实现（如 HashMap ）慢。
不允许使用 null 键或 null 值。
是一个基于散列表的 Map 实现。

2）HashMap

是 Java 1.2引入的，作为 Hashtable 的一个更先进的替代品。
它是非同步的，这意味着它不是线程安全的，但其性能在单线程环境下通常比 Hashtable 好。
允许一个 null 键和多个 null 值。
同样是基于散列的 Map 实现，但提供更快的迭代。

3）TreeMap

基于红黑树（ Red-Black tree ）的 NavigableMap 实现。
按照键的自然顺序或创建时提供的 Comparator 进行排序，因此它除了作为 Map 外，还可以用作双端队列。
不是线程安全的。
不允许 null 键（如果使用自然排序），但允许多个 null 值。
提供了一些特殊的方法来处理键的有序性，如 firstKey(), lastKey(), headMap(), tailMap() 等。

简单示例

Hashtable 示例


public class HashtableExample {public static void main(String[] args) {Map<String, Integer> numbers = new Hashtable<>();numbers.put("One", 1);numbers.put("Two", 2);// numbers.put(null, 3); // 这会抛出 NullPointerException// numbers.put("Four", null); // 这也会抛出 NullPointerExceptionSystem.out.println("Hashtable: " + numbers);}
}

在这个 Hashtable 示例中，尝试将 null 作为键或值添加到映射中会抛出 NullPointerException异常。

HashMap 示例

public class HashMapExample {public static void main(String[] args) {Map<String, Integer> numbers = new HashMap<>();numbers.put("One", 1);numbers.put("Two", 2);numbers.put(null, 3); // HashMap 允许 null 键numbers.put("Four", null); // HashMap 也允许 null 值System.out.println("HashMap: " + numbers);}
}

在 HashMap 示例中，可以看到它允许使用 null 作为键和值，这与 Hashtable 不同。

TreeMap 示例

public class TreeMapExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个 TreeMap 实例TreeMap<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();// 添加几个非空键和值treeMap.put("Apple", 1);treeMap.put("Banana", 2);// 尝试添加 null 值 - 这是允许的treeMap.put("Cherry", null);// 打印 TreeMapSystem.out.println(treeMap);try {// 尝试添加 null 键 - 这会抛出 NullPointerExceptiontreeMap.put(null, 3);} catch (NullPointerException e) {System.out.println("Cannot insert null key into a TreeMap when using natural ordering.");}}
}

尝试向 TreeMap 中添加一个 null 键，这将导致抛出 NullPointerException，因为 TreeMap 在自然排序模式下无法处理 null 键。然而，向 TreeMap 添加 null 值是允许的，我们可以看到 Cherry 对应的值被成功添加为 null。