Hashtable.keySet()的顺序？

Question

最近在学习Java，有一个问题。

我了解到

HashMap

和

Hashtable

不保留插入顺序或基于键的顺序。但我遇到过不遵循的情况

import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Hashtable<Integer, Integer> hashtableInt = new Hashtable<>();
        Hashtable<String, Integer> hashtableStr = new Hashtable<>();
        HashMap<Integer, Integer> hashMapInt = new HashMap<>();
        HashMap<String, Integer> hashMapStr = new HashMap<>();

        for (int i = 0; i < 25; i++) {
            hashtableInt.put(i, i);
            hashtableStr.put(String.valueOf(i), i);
            hashMapInt.put(i, i);
            hashMapStr.put(String.valueOf(i), i);
        }

        System.out.println("Hashtable with Integer keys : ");
        for (int key : hashtableInt.keySet())   System.out.print(key + " ");

        System.out.println("\n\nHashtable with String keys : ");
        for (String key : hashtableStr.keySet())   System.out.print(key + " ");

        System.out.println("\n\nHashMap with Integer keys : ");
        for (int key : hashMapInt.keySet())   System.out.print(key + " ");

        System.out.println("\n\nHashMap with String keys : ");
        for (String key : hashMapStr.keySet())   System.out.print(key + " ");
    }
}

Hashtable with Integer keys : 
24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 

Hashtable with String keys : 
19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 24 3 23 2 22 1 21 0 20 

HashMap with Integer keys : 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 

HashMap with String keys : 
22 23 24 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 21 %                                     

在上面的输出中，使用

Integer

键的哈希具有特定的顺序。只有采用

String

作为键的哈希值是没有顺序的。此外，

Hashtable

和

HashMap

之间的按键顺序与

Integer

键不同。

所以我想知道的是...

1. 为什么

   Hashtable().keySet()

   和

   HashMap().keySet()

   有订单？一般来说，哈希和集合没有特定的顺序。这是为什么？我错过了什么吗？

2. 为什么

   Hashtable().keySet()

   和

   HashMap().keySet()

   的顺序相反？毕竟，这两个都是哈希值，但是内部工作原理是否有所不同？

3. 如果

   keySet()

   预计有订单，为什么

   Hashtable().keySet()

   和

   HashMap().keySet()

   有不规则订单？

谢谢大家。

我已经调试了

put()

方法并观察了它是如何工作的，但这对我来说太难了。

Answer 1

Hashtable

和

HashMap

都是Java集合框架的一部分，实现了

Map

接口以通过哈希表存储键值对。

Hashtable().keySet()

和

HashMap().keySet()

中看到的“顺序”并不是故意的；它是密钥散列和内部数组处理的产物，无法保证随时间的一致性。对于整数键，由于 Java 的哈希函数特性（由于 Java 的

Integer.hashCode()

方法直接返回整数，键本身被重用为哈希码）以及哈希表如何管理冲突和调整大小，因此该顺序看起来有些可预测。然而，对于字符串键，哈希函数的复杂性会导致顺序难以预测。

Hashtable

和

HashMap

之间的顺序差异源于它们不同的实现。

Hashtable

更旧，同步，并且通常更慢，显示出更稳定的迭代顺序。

HashMap

随着时间的推移进行了优化，影响了其迭代顺序的不可预测性。

关键要点是，在这些集合中观察到的顺序是偶然的，受到 Java 哈希机制和集合内部结构的影响。对于有保证的订单，您应该使用

LinkedHashMap

来表示插入顺序，或者如果您想要排序顺序，则应使用

TreeMap

。

Answer 2

您不能依赖订单。虽然这种情况的发生并不是真正的“随机”，但人们绝对可以认为这是偶然的。

这是因为哈希数据结构存储数据的方式。这些依赖于将数据分布在多个存储桶上（通常存储桶的数量多于数据点的数量）。 为了决定哪个数据点进入哪个桶，它调用对象的

hashCode

方法，然后使用模数运算将其分配到桶中。在

Integer

的情况下，这 恰好会返回原始号码。

因此，如果您有 10 个桶并将数字 1,2,3,4,5,5,6 存储在这些桶中，则数字 1 将进入桶 1，而 2 将进入桶 2，依此类推。如果数字分布得更分散，这将不再有效。