Java Collection - HashMap 和 Hashtable 有什么区别？
总结
1.线程安全性不同
- HashMap线程不安全；（需要多线程操作的时候可以使用线程安全的ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap虽然也是线程安全的，但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因为ConcurrentHashMap使用了分段锁，并不对整个数据进行锁定）
- Hashtable 中的方法是Synchronize的。它的每个方法中都加入了Synchronize方法。
2.继承的父类不同
HashMap继承自AbstractMap；Hashtable继承自Dictionary
3.key、value是否允许null
HashMap的key和value都是可以是null，key只允许一个null；
Hashtable的key和value都不可为null。
4.初始容量大小和每次扩充容量大小的不同
Hashtable会尽量使用素数、奇数。而HashMap则总是使用2的幂作为哈希表的大小
- Hashtable默认的初始大小为11，之后每次扩充，容量变为原来的2n+1。
- HashMap默认的初始化大小为16。之后每次扩充，容量变为原来的2倍。
4.1 为什么要保证HashTable数组长度总是原来的2n+1
之所以会有这样的不同，是因为Hashtable和HashMap设计时的侧重点不同。
- Hashtable的侧重点是哈希的结果更加均匀，使得哈希冲突减少。当哈希表的大小为素数时，简单的取模哈希的结果会更加均匀。
- 而HashMap则更加关注hash的计算效率问题。在取模计算时，如果模数是2的幂，那么我们可以直接使用位运算来得到结果，效率要大大高于做除法。当 length 总是2的n次方时，hash & (length-1)运算等价于对 length 取模，也就是 hash%length，但是&比%具有更高的效率。比如 n % 32 = n & (32 -1)。HashMap为了加快hash的速度，将哈希表的大小固定为了2的幂。当然这引入了哈希分布不均匀的问题，所以HashMap为解决这问题，又对hash算法做了一些改动。这从而导致了Hashtable和HashMap的计算hash值的方法不同
5.计算hash值的方法不同
- Hashtable直接使用对象的hashCode, Hashtable在计算元素的位置时需要进行一次除法运算，而除法运算是比较耗时的。
- HashMap为了提高计算效率，将哈希表的大小固定为了2的幂，这样在取模预算时，不需要做除法，只需要做位运算。位运算比除法的效率要高很多。当 length 总是2的n次方时，hash & (length-1)运算等价于对 length 取模，也就是 hash%length，但是&比%具有更高的效率。比如 n % 32 = n & (32 -1)。
6.迭代器不同
- HashMap的Iterator是fail-fast迭代器；当有其它线程改变了HashMap的结构（增加，删除，修改元素），将会抛出ConcurrentModificationException。不过，通过Iterator的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。
- Hashtable还使用了enumerator迭代器。JDK8之前的版本中，Hashtable是没有fast-fail机制的。在JDK8及以后的版本中 ，HashTable也是使用fast-fail的
modCount的使用类似于并发编程中的CAS（Compare and Swap）技术。我们可以看到这个方法中，每次在发生增删改的时候都会出现modCount++的动作。而modcount可以理解为是当前hashtable的状态。每发生一次操作，状态就向前走一步。设置这个状态，主要是由于hashtable等容器类在迭代时，判断数据是否过时时使用的。尽管hashtable采用了原生的同步锁来保护数据安全。但是在出现迭代数据的时候，则无法保证边迭代，边正确操作。于是使用这个值来标记状态。一旦在迭代的过程中状态发生了改变，则会快速抛出一个异常，终止迭代行为。
