HashMap和HashTable的區別一種比較簡單的回答是：
| HashMap | HashTable |
|---|---|
| 非線程安全的 | 線程安全的 |
| 鍵和值都允許有null存在 | 都不允許 |
| 效率高 | 效率低 |
1. HashMap是非線程安全的，HashTable是線程安全的，內部的方法基本都經過synchronized修飾。
2. 因爲同步、哈希性能等原因，性能肯定是HashMap更佳，因此HashTable已被淘汰。
3. HashMap允許有null值的存在，而在HashTable中put進的鍵值只要有一個null，直接拋出NullPointerException。
4. HashMap默認初始化數組的大小爲16，HashTable爲11。前者擴容時乘2，使用位運算取得哈希，效率高於取模。而後者爲乘2加1，都是素數和奇數，這樣取模哈希結果更均勻。
1. HashMap
Java中的數據存儲方式有兩種結構，一種是數組，另一種就是鏈表。
- 數組的特點是連續空間，尋址迅速，但是在增刪元素的時候會有較大幅度的移動，所以總結其特點是查詢速度快，增刪較慢。
- 鏈表由於空間不連續，尋址困難，增刪元素只需修改指針，所以鏈表的特點是查詢速度慢、增刪快。
哈希表則總結了如上兩者的各自優勢。
哈希表是由數組+鏈表組成的，每個元素存儲的是一個鏈表的頭結點，通過功能類似於hash(key.hashCode())%len的操作，獲得要添加的元素所要存放的的數組位置。
HashMap的哈希算法實際操作是通過位運算，比取模運算效率更高，同樣能達到使其分佈均勻的目的。
鍵值對所存放的數據結構其實是HashMap中定義的一個Entity內部類，數組來實現的，屬性有key、value和指向下一個Entity的next。
2. HashTable
- Hashtable 是一個散列表，它存儲的內容是鍵值對(key-value)映射。
- Hashtable 繼承於Dictionary，實現了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
- Hashtable 的函數都是同步的，這意味着它是線程安全的。它的key、value都不可以爲null。
但，HashTable已經被淘汰了，不要在代碼中再使用它。
If a thread-safe implementation is not needed, it is recommended to use HashMap in place of Hashtable. If a thread-safe highly-concurrent implementation is desired, then it is recommended to use java.util.concurrent.ConcurrentHashMap in place of Hashtable.
簡單來說就是，如果你不需要線程安全，那麼使用HashMap，如果需要線程安全，那麼使用ConcurrentHashMap。HashTable已經被淘汰了，不要在新的代碼中再使用它。
3. 比較
3.1 數據結構
HashMap/HashTable內部用Entry數組實現哈希表，而對於映射到同一個哈希桶（數組的同一個位置）的鍵值對，使用Entry鏈表來存儲(解決hash衝突)。
HashMap
/**
* The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
*/
transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;HashTable
/**
* The hash table data.
*/
private transient Entry<K,V>[] table;3.2 算法
HashMap/HashTable還需要有算法來將給定的鍵key，映射到確定的hash桶（數組位置）。需要有算法在哈希桶內的鍵值對多到一定程度時，擴充哈希表的大小（數組的大小）。
1. 初始容量大小和每次擴充容量大小的不同
HashMap
// 哈希表默認初始大小爲2^4=16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 每次擴充爲原來的2n
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length);
}HashTable
// 哈希表默認初始大小爲11
public Hashtable() {
this(11, 0.75f);
}
protected void rehash() {
int oldCapacity = table.length;
Entry<K,V>[] oldMap = table;
// 每次擴容爲原來的2n+1
int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
// ...
}HashMap默認的初始化大小爲16，之後每次擴充爲原來的2倍。HashTable默認的初始大小爲11，之後每次擴充爲原來的2n+1。
如果在創建時給定了初始化大小，那麼HashTable會直接使用你給定的大小，而HashMap會將其擴充爲2的冪次方大小。
HashTable會盡量使用素數、奇數。而HashMap則總是使用2的冪作爲哈希表的大小。
我們知道當哈希表的大小爲素數時，簡單的取模哈希的結果會更加均勻，所以單從這一點上看，HashTable的哈希表大小選擇，似乎更高明些。但另一方面我們又知道，在取模計算時，如果模數是2的冪，那麼我們可以直接使用位運算來得到結果，效率要大大高於做除法。所以從hash計算的效率上，又是HashMap更勝一籌。
事實就是HashMap爲了加快hash的速度，將哈希表的大小固定爲了2的冪。當然這引入了哈希分佈不均勻的問題，所以HashMap爲解決這問題，又對hash算法做了一些改動。
HashMap
int hash = hash(key);
int i = indexFor(hash, table.length);
// 在計算了key.hashCode()之後，做了一些位運算來減少哈希衝突
final int hash(Object k) {
int h = hashSeed;
if (0 != h && k instanceof String) {
return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);
}
h ^= k.hashCode();
// This function ensures that hashCodes that differ only by
// constant multiples at each bit position have a bounded
// number of collisions (approximately 8 at default load factor).
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
// 取模不再需要做除法
static int indexFor(int h, int length) {
// assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";
return h & (length-1);
}HashTable
// hash 不能超過Integer.MAX_VALUE 所以要取其最小的31個bit
int hash = hash(key);
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
// 直接計算key.hashCode()
private int hash(Object k) {
// hashSeed will be zero if alternative hashing is disabled.
return hashSeed ^ k.hashCode();
}HashMap由於使用了2的冪次方，所以在取模運算時不需要做除法，只需要位的與運算就可以了。但是由於引入的hash衝突加劇問題，HashMap在調用了對象的hashCode方法之後，又做了一些位運算在打散數據。
3.3 HashTable和ConCurrentHashMap的對比
ConcurrentHashMap是線程安全的HashMap的實現。
HashTable裏使用的是synchronized關鍵字，這其實是對對象加鎖，鎖住的都是對象整體，當Hashtable的大小增加到一定的時候，性能會急劇下降，因爲迭代時需要被鎖定很長的時間。
ConcurrentHashMap算是對上述問題的優化，其構造函數如下，默認傳入的是16，0.75，16。
public ConcurrentHashMap(int paramInt1, float paramFloat, int paramInt2) {
//…
int i = 0;
int j = 1;
while (j < paramInt2) {
++i;
j <<= 1;
}
this.segmentShift = (32 - i);
this.segmentMask = (j - 1);
this.segments = Segment.newArray(j);
//…
int k = paramInt1 / j;
if (k * j < paramInt1)
++k;
int l = 1;
while (l < k)
l <<= 1;
for (int i1 = 0; i1 < this.segments.length; ++i1)
this.segments[i1] = new Segment(l, paramFloat);
}
public V put(K paramK, V paramV) {
if (paramV == null)
throw new NullPointerException();
int i = hash(paramK.hashCode()); //這裏的hash函數和HashMap中的不一樣
return this.segments[(i >>> this.segmentShift & this.segmentMask)].put(paramK, i, paramV, false);
} ConcurrentHashMap引入了分割(Segment)，上面代碼中的最後一行其實就可以理解爲把一個大的Map拆分成N個小的HashTable，在put方法中，會根據hash(paramK.hashCode())來決定具體存放進哪個Segment，如果查看Segment的put操作，我們會發現內部使用的同步機制是基於lock操作的，這樣就可以對Map的一部分（Segment）進行上鎖，這樣影響的只是將要放入同一個Segment的元素的put操作，保證同步的時候，鎖住的不是整個Map（HashTable就是這麼做的），相對於HashTable提高了多線程環境下的性能，因此HashTable已經被淘汰了。
參考
