今天写每日一题时，看到题解用到了HashSet。之前数据结构学习的时候并没有区别这三者，于是在这里做一个整理。
是Leetcode上的这题720. 词典中最长的单词，等我写完题解也会把题解再贴上来。

Java中HashSet、HashMap和HashTable的区别

• 1.官方文档对这三者的介绍
• • 1.1 Hashtable
  • 1.2 HashMap
  • 1.3 HashSet
• 2.三者之间的区别
• • 2.1 Hashtable和HashMap的区别。
  • 2.2 HashSet和HashMap、Hashtable的区别

1.官方文档对这三者的介绍

英语能力好的同学可以直接看jdk api的官网文档，上面有很详细的示例以及方法Hashtable，HashMap和HashSet。

java发展过程中三者出现的时间顺序是Hashtable->HashMap->HashSet。

1.1 Hashtable

从官网中的
public class Hashtable<K,V>
extends Dictionary<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

可以看出Hashtable是原始的java.util的一部分， 是一个Dictionary具体的实现 ，同时还实现了Map接口以及接口的可克隆化和序列化。

可克隆化简而言之就是可以通过等号克隆一个一模一样的。
序列化简而言之就是在进行IO操作时将对象数据转换为字节流，之后将字节流数据转换为特定的对象。
具体的实现可以去官方的超链接看。

很明显Hashtable类实现了哈希表，可以将键和值进行对应。Hashtable支持同步，但不支持空值。由于其同步特性，它是线程安全的。

1.2 HashMap

按照时间顺序，现在轮到了HashMap。
public class HashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

我们可以看到HashMap是从AbstractMap继承的，同样也实现了Map接口以及接口的可克隆化和序列化。
HashMap和Hashtable功能基本相同，但是

1.3 HashSet

public class HashSet
extends AbstractSet
implements Set, Cloneable, Serializable

HashSet继承于AbstractSet并且实现了Set接口,但是HashSet是基于HashMap来实现的，是一个不允许有重复元素的集合。

HashMap允许空值，而HashSet也允许有空值。

HashSet 不是线程安全的， 如果多个线程尝试同时修改 HashSet，则最终结果是不确定的。 您必须在多线程访问时显式同步对 HashSet 的并发访问。

2.三者之间的区别

2.1 Hashtable和HashMap的区别。

主要区别：线程安全性，空值，同步(synchronization)，以及速度。

1. Hashtable是线程安全，而HashMap则非线程安全.

Hashtable的实现方法里面都添加了synchronized关键字来确保线程同步，因此相对而言HashMap性能会高一些，我们平时使用时若无特殊需求建议使用HashMap，在多线程环境下若使用HashMap需要使用Collections.synchronizedMap()方法来获取一个线程安全的集合。

（Collections.synchronizedMap()实现原理是Collections定义了一个SynchronizedMap的内部类，这个类实现了Map接口，在调用方法时使用synchronized来保证线程同步,当然了实际上操作的还是我们传入的HashMap实例，简单的说就是Collections.synchronizedMap()方法帮我们在操作HashMap时自动添加了synchronized来实现线程同步，类似的其它Collections.synchronizedXX方法也是类似原理）

2. HashMap可以使用null作为key，而Hashtable则不允许null作为key

虽说HashMap支持null值作为key，不过建议还是尽量避免这样使用，因为一旦不小心使用了，若因此引发一些问题，排查起来很是费事

HashMap以null作为key时，总是存储在table数组的第一个节点上

3. HashMap是对Map接口的实现，HashTable实现了Map接口和Dictionary抽象类

4. HashMap的初始容量为16，Hashtable初始容量为11，两者的填充因子默认都是0.75
HashMap扩容时是当前容量翻倍即:capacity2，
Hashtable扩容时是容量翻倍+1即:capacity2+1

5.两者计算hash的方法不同
Hashtable计算hash是直接使用key的hashcode对table数组的长度直接进行取模

int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

HashMap计算hash对key的hashcode进行了二次hash，以获得更好的散列值，然后对table数组长度取模。

static int hash(int h) {
        // 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);
    }

 static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

从这里看出HashMap会比Hashtable更实用一些。

6.HashMap和Hashtable的底层实现都是数组+链表结构实现

2.2 HashSet和HashMap、Hashtable的区别

除开HashMap和Hashtable外，还有一个hash集合HashSet，有所区别的是HashSet不是key value结构，仅仅是存储不重复的元素，相当于简化版的HashMap，只是包含HashMap中的key而已。

通过查看源码也证实了这一点，HashSet内部就是使用HashMap实现，只不过HashSet里面的HashMap所有的value都是同一个Object而已，因此HashSet也是非线程安全的，至于HashSet和Hashtable的区别，HashSet就是个简化的HashMap的。

对于 HashSet 而言，系统采用 Hash 算法决定集合元素的存储位置，这样可以保证能快速存、取集合元素；对于 HashMap 而言，系统 key-value 当成一个整体进行处理，系统总是根据 Hash 算法来计算 key-value 的存储位置，这样可以保证能快速存、取 Map 的 key-value 对。