HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap、HashSet区别线程安全类

Hash,Tree数据结构时间复杂度分析：HashMap, HashTable，HashSet,TreeMap 的时间复杂度程序员

总结：

1. ConcurrentHashMap 与HashMap和Hashtable 最大的不一样在于：put和 get 两次Hash到达指定的HashEntry，github

第一次hash到达Segment,第二次到达Segment里面的Entry,而后在遍历entry链表面试

2:HashSet底层采用的是HashMap进行实现的，可是没有key-value，只有HashMap的key set的视图，HashSet不允许重复的对象算法

3:Hashtable是基于Dictionary类的，而HashMap是基于Map接口的一个实现数组

4:Hashtable里默认的方法是同步的，而HashMap则是非同步的，所以Hashtable是多线程安全的缓存

5:HashMap能够将空值做为一个表的条目的key或者value,HashMap中因为键不能重复，所以只有一条记录的Key能够是空值，安全

而value能够有多个为空，但HashTable不容许null值(键与值均不行)

6:内存初始大小不一样，HashTable初始大小是11，而HashMap初始大小是16,concurrentHashMap的链表超过8个数据以后自动变成红黑树

7:内存扩容时采起的方式也不一样，Hashtable采用的是2*old+1,而HashMap是2*old。

①HashMap的工做原理

HashMap实现了Map接口，Map接口对键值对进行映射。Map中不容许重复的键。Map接口有两个基本的实现，HashMap和TreeMap。TreeMap保存了对象的排列次序，而HashMap则不能。HashMap容许键和值为null。HashMap是非synchronized的，但collection框架提供方法能保证HashMap synchronized，这样多个线程同时访问HashMap时，能保证只有一个线程更改Map。

public Object put(Object Key,Object value) 方法用来将元素添加到map中。

HashMap基于hashing原理，咱们经过put()和get()方法储存和获取对象。当咱们将键值对传递给put()方法时，它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode，而后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时，经过键对象的equals()方法找到正确的键值对，而后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每一个链表节点中储存键值对对象。当两个不一样的键对象的hashcode相同时会发生什么？它们会储存在同一个bucket位置的链表中。键对象的equals()方法用来找到键值对。

一、HashMap和Hashtable的区别

HashMap 支持key=null 可是 Hashtable 不支持 key=null ，concurrentHashMap 也不能够为空

HashTable是Java中的遗留类，如今不怎么用了。也许HashTable类的设计者当时认为null做为key和value是没有什么用的。
HashMap是以后的版本引进的类，它的接口Map表达的意义更为普遍，也许HashMap的设计者认为null做为key和value是有实际意义的，因此才容许为null。
固然实际项目中，真的是有value为null的状况的。key为null的状况比较少见，但不表明没有。HashMap容许null为key和value应当是类的设计者思考让这个类更有用的设计吧

HashMap和HashTable都实现了Map接口，但决定用哪个以前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度

一、Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。

HashMap几乎能够等价于Hashtable，除了HashMap是非synchronized的，并能够接受null(HashMap能够接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable则不行)。
HashMap是非synchronized，而Hashtable是synchronized，这意味着Hashtable是线程安全的，多个线程能够共享一个Hashtable；而若是没有正确的同步的话，多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。
另外一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。因此当有其它线程改变了HashMap的结构（增长或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器自己的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并非一个必定发生的行为，要看JVM。这条一样也是Enumeration和Iterator的区别。
注意 fail-fast迭代器和enumerator迭代器的区别致使了hashmap和hashtable 遍历的不一样参考：Iterator和Enumeration的区别
因为Hashtable是线程安全的也是synchronized，因此在单线程环境下它比HashMap要慢。若是你不须要同步，只须要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。
HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。

要注意的一些重要术语：

1) sychronized意味着在一次仅有一个线程可以更改Hashtable。就是说任何线程要更新Hashtable时要首先得到同步锁，其它线程要等到同步锁被释放以后才能再次得到同步锁更新Hashtable。

2) Fail-safe和iterator迭代器相关。若是某个集合对象建立了Iterator或者ListIterator，而后其它的线程试图“结构上”更改集合对象，将会抛出ConcurrentModificationException异常。但其它线程能够经过set()方法更改集合对象是容许的，由于这并无从“结构上”更改集合。可是假如已经从结构上进行了更改，再调用set()方法，将会抛出IllegalArgumentException异常。

3) 结构上的更改指的是删除或者插入一个元素，这样会影响到map的结构。

咱们可否让HashMap同步？

HashMap能够经过下面的语句进行同步：

Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);

仅在你须要彻底的线程安全的时候使用Hashtable，而若是你使用Java 5或以上的话，请使用ConcurrentHashMap吧。

HashMap和HashSet都是collection框架的一部分，它们让咱们可以使用对象的集合。collection框架有本身的接口和实现，主要分为Set接口，List接口和Queue接口。Set的集合里不容许对象有重复的值，List容许有重复，它对集合中的对象进行索引，Queue的工做原理是FCFS算法(First Come, First Serve)。

二、HashMap和HashSet的区别

什么是HashSet 底层是HashMap实现的，看源码：

   public HashSet() { map = new HashMap<>();  }

HashSet实现了Set接口，它不容许集合中有重复的值，当咱们提到HashSet时，第一件事情就是在将对象存储在HashSet以前，要先确保对象重写equals()和hashCode()方法，这样才能比较对象的值是否相等，以确保set中没有储存相等的对象。若是咱们没有重写这两个方法，将会使用这个方法的默认实现。

public boolean add(Object o)方法用来在Set中添加元素，当元素值重复时则会当即返回false，若是成功添加的话会返回true。

HashSet 就是HashMap的key列，HashSet 能够为空，HashMap的key和Value均可觉得空,TreeMap 不容许为空，由于treeMap须要排序

HashMap	HashSet
HashMap实现了Map接口	HashSet实现了Set接口
HashMap储存键值对	HashSet仅仅存储对象
使用put()方法将元素放入map中	使用add()方法将元素放入set中
HashMap中使用键对象来计算hashcode值	HashSet使用成员对象来计算hashcode值，对于两个对象来讲hashcode可能相同，因此equals()方法用来判断对象的相等性，若是两个对象不一样的话，那么返回false
HashMap比较快，由于是使用惟一的键来获取对象	HashSet较HashMap来讲比较慢

“你用过HashMap吗？” “什么是HashMap？你为何用到它？”

HashMap能够接受null键值和值，而Hashtable则不能；HashMap是非synchronized;HashMap很快；以及HashMap储存的是键值对等等。这显示出你已经用过HashMap，并且对它至关的熟悉。

“你知道HashMap的工做原理吗？” “你知道HashMap的get()方法的工做原理吗？”

你也许会回答“我没有详查标准的Java API，你能够看看Java源代码或者Open JDK。”“我能够用Google找到答案。”

但一些面试者可能能够给出答案，“HashMap是基于hashing的原理，咱们使用put(key, value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当咱们给put()方法传递键和值时，咱们先对键调用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket位置来储存Entry对象。”这里关键点在于指出，HashMap是在bucket中储存键对象和值对象，做为Map.Entry。这一点有助于理解获取对象的逻辑。若是你没有意识到这一点，或者错误的认为仅仅只在bucket中存储值的话，你将不会回答如何从HashMap中获取对象的逻辑。这个答案至关的正确，也显示出面试者确实知道hashing以及HashMap的工做原理。可是这仅仅是故事的开始，当面试官加入一些Java程序员天天要碰到的实际场景的时候，错误的答案频现。下个问题多是关于HashMap中的碰撞探测(collision detection)以及碰撞的解决方法：

“当两个对象的hashcode相同会发生什么？” 从这里开始，真正的困惑开始了，一些面试者会回答由于hashcode相同，因此两个对象是相等的，HashMap将会抛出异常，或者不会存储它们。而后面试官可能会提醒他们有equals()和hashCode()两个方法，并告诉他们两个对象就算hashcode相同，可是它们可能并不相等。一些面试者可能就此放弃，而另一些还能继续挺进，他们回答“由于hashcode相同，因此它们的bucket位置相同，‘碰撞’会发生。由于HashMap使用链表存储对象，这个Entry(包含有键值对的Map.Entry对象)会存储在链表中。”这个答案很是的合理，虽然有不少种处理碰撞的方法，这种方法是最简单的，也正是HashMap的处理方法。但故事尚未完结，面试官会继续问：

“若是两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？” 面试者会回答：当咱们调用get()方法，HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置，而后获取值对象。面试官提醒他若是有两个值对象储存在同一个bucket，他给出答案:将会遍历链表直到找到值对象。面试官会问由于你并无值对象去比较，你是如何肯定肯定找到值对象的？除非面试者直到HashMap在链表中存储的是键值对，不然他们不可能回答出这一题。

其中一些记得这个重要知识点的面试者会说，找到bucket位置以后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象。完美的答案！

许多状况下，面试者会在这个环节中出错，由于他们混淆了hashCode()和equals()方法。由于在此以前hashCode()屡屡出现，而equals()方法仅仅在获取值对象的时候才出现。一些优秀的开发者会指出使用不可变的、声明做final的对象，而且采用合适的equals()和hashCode()方法的话，将会减小碰撞的发生，提升效率。不可变性使得可以缓存不一样键的hashcode，这将提升整个获取对象的速度，使用String，Interger这样的wrapper类做为键是很是好的选择。

若是你认为到这里已经完结了，那么听到下面这个问题的时候，你会大吃一惊。“若是HashMap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量，怎么办？”除非你真正知道HashMap的工做原理，不然你将回答不出这道题。默认的负载因子大小为0.75，也就是说，当一个map填满了75%的bucket时候，和其它集合类(如ArrayList等)同样，将会建立原来HashMap大小的两倍的bucket数组，来从新调整map的大小，并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫做rehashing，由于它调用hash方法找到新的bucket位置。

若是你可以回答这道问题，下面的问题来了：“你了解从新调整HashMap大小存在什么问题吗？”你可能回答不上来，这时面试官会提醒你当多线程的状况下，可能产生条件竞争(race condition)。

当从新调整HashMap大小的时候，确实存在条件竞争，由于若是两个线程都发现HashMap须要从新调整大小了，它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程当中，存储在链表中的元素的次序会反过来，由于移动到新的bucket位置的时候，HashMap并不会将元素放在链表的尾部，而是放在头部，这是为了不尾部遍历(tail traversing)。若是条件竞争发生了，那么就死循环了。这个时候，你能够质问面试官，为何这么奇怪，要在多线程的环境下使用HashMap呢？：）

热心的读者贡献了更多的关于HashMap的问题：

为何String, Interger这样的wrapper类适合做为键？ String, Interger这样的wrapper类做为HashMap的键是再适合不过了，并且String最为经常使用。由于String是不可变的，也是final的，并且已经重写了equals()和hashCode()方法了。其余的wrapper类也有这个特色。不可变性是必要的，由于为了要计算hashCode()，就要防止键值改变，若是键值在放入时和获取时返回不一样的hashcode的话，那么就不能从HashMap中找到你想要的对象。不可变性还有其余的优势如线程安全。若是你能够仅仅经过将某个field声明成final就能保证hashCode是不变的，那么请这么作吧。由于获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法，那么键对象正确的重写这两个方法是很是重要的。若是两个不相等的对象返回不一样的hashcode的话，那么碰撞的概率就会小些，这样就能提升HashMap的性能。
咱们可使用自定义的对象做为键吗？ 这是前一个问题的延伸。固然你可能使用任何对象做为键，只要它遵照了equals()和hashCode()方法的定义规则，而且当对象插入到Map中以后将不会再改变了。若是这个自定义对象时不可变的，那么它已经知足了做为键的条件，由于当它建立以后就已经不能改变了。
咱们可使用CocurrentHashMap来代替Hashtable吗？这是另一个很热门的面试题，由于ConcurrentHashMap愈来愈多人用了。咱们知道Hashtable是synchronized的，可是ConcurrentHashMap同步性能更好，由于它仅仅根据同步级别对map的一部分进行上锁。ConcurrentHashMap固然能够代替HashTable，可是HashTable提供更强的线程安全性。看看这篇博客查看Hashtable和ConcurrentHashMap的区别。

我我的很喜欢这个问题，由于这个问题的深度和广度，也不直接的涉及到不一样的概念。让咱们再来看看这些问题设计哪些知识点：

hashing的概念
HashMap中解决碰撞的方法
equals()和hashCode()的应用，以及它们在HashMap中的重要性
不可变对象的好处
HashMap多线程的条件竞争
从新调整HashMap的大小

2、HashMap与HashTable的区别：

一、继承和实现区别

　　Hashtable是基于陈旧的Dictionary类，完成了Map接口；HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现（HashMap继承于AbstractMap,AbstractMap完成了Map接口）。

Hashtable: 源码：

public class Hashtable<K,V>
    extends Dictionary<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {
....
}

HashMap 源码：

  public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
....

}

另外：HashSet 继承于AbstractSet

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
.....
}

二、线程安全不一样

　　HashTable的方法是同步的，HashMap是未同步，因此在多线程场合要手动同步HashMap。

　　三、对null的处理不一样

　　HashTable不容许null值(key和value都不能够),HashMap容许null值(key和value均可以)。concurrentHashMap 也不能够为空，即 HashTable不容许null值其实在编译期不会有任何的不同，会照样执行，只是在运行期的时候Hashtable中设置的话回出现空指针异常。 HashMap容许null值是指能够有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时，便可以表示 HashMap中没有该键，也能够表示该键所对应的值为null。

所以，在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键，而应该用containsKey()方法来判断。

　　四、方法不一样

　　HashTable有一个contains(Object value)，功能和containsValue(Object value)功能同样。

　　五、HashTable使用Enumeration，HashMap使用Iterator。(网友看看：我很奇怪，我用Iterator也能够遍历HashTable啊，参照：HashTable的五种遍历方式

)

　　六、HashTable中hash数组默认大小是11，增长的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，并且必定是2的指数。

　　七、哈希值的使用不一样，HashTable直接使用对象的hashCode，代码是这样的：　

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

　　而HashMap从新计算hash值，并且用与代替求模：　

　int hash = hash(k);
　int i = indexFor(hash, table.length);
　 static int hash(Object x) {
　　int h = x.hashCode();
　　h += ~(h << 9);
　　h ^= (h >>> 14);
　　h += (h << 4);
　　h ^= (h >>> 10);
　　return h;
　　}
　　static int indexFor(int h, int length) {
　　return h & (length-1);
　　}

区别	Hashtable	Hashmap
继承、实现	Hashtable extends Dictionary implements Map, Cloneable,Serializable	HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable,Serializable
线程同步	已经同步过的能够安全使用	未同步的，可使用Colletcions进行同步MapCollections.synchronizedMap(Mapm)
对null的处理	Hashtable table = new Hashtable(); table.put(null, "Null"); table.put("Null", null); table.contains(null); table.containsKey(null); table.containsValue(null); 后面的5句话在编译的时候不会有异常，可在运行的时候会报空指针异常具体缘由能够查看源代码 public synchronized V put(K key, V value) { // Make sure the value is not null if (value == null) { throw new NullPointerException(); }	HashMap map = new HashMap(); map.put(null, "Null"); map.put("Null", null); map.containsKey(null); map.containsValue(null); 以上这5条语句不管在编译期，仍是在运行期都是没有错误的. 在HashMap中，null能够做为键，这样的键只有一个；能够有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时，便可以表示 HashMap中没有该键，也能够表示该键所对应的值为null。所以，在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键，而应该用containsKey()方法来判断。
增加率	protected void rehash() { int oldCapacity = table.length; Entry[] oldMap = table; int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1; Entry[] newMap = new Entry[newCapacity]; modCount++; threshold = (int)(newCapacity * loadFactor); table = newMap; for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) { for (Entryold = oldMap[i] ; old != null ; ) { Entrye = old; old = old.next; int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity; e.next = newMap[index]; newMap[index] = e; }}}	void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { Entrye = table[bucketIndex]; table[bucketIndex] = new Entry(hash, key, value, e); if (size++ >= threshold) resize(2 * table.length); }
哈希值的使用	HashTable直接使用对象的hashCode，代码是这样的： public synchronizedbooleancontainsKey(Object key) { Entry tab[] = table; int hash = key.hashCode(); int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; for (Entrye = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { return true; }} return false;}	HashMap从新计算hash值，并且用与代替求模 public boolean containsKey(Object key) { Object k = maskNull(key); int hash = hash(k.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length); Entry e = table[i]; while (e != null) { if (e.hash == hash && eq(k, e.key)) return true; e = e.next; } return false; }

8:哈希值的计算方法不一样，Hashtable直接使用的是对象的hashCode,而HashMap则是在对象的hashCode的基础上还进行了一些变化

源代码分析：

private transient HashMap<E,Object> map;  
private static final Object PRESENT = new Object();    
 public HashSet() {  
    map = new HashMap<E,Object>();  
    }

从上面的代码中得出的结论是HashSet的确是采用HashMap来实现的，并且每个键都关键同一个Object类的对象，所以键所关联的值没有意义，真正有意义的是键。而HashMap里的键是不容许重复的，

3、HashMap和TreeMap区别

一、HashMap是基于散列表实现的，时间复杂度平均能达到O(1)。

TreeMap基于红黑树（一种自平衡二叉查找树）实现的，时间复杂度平均能达到O(log n)。
二、HashMap、TreeMap都继承AbstractMap抽象类；TreeMap实现SortedMap接口，因此TreeMap是有序的！HashMap是无序的。接口层次：

    public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V>
    public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V>
    public class HashMap<K,V>     extends AbstractMap<K,V>    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
    public class HashMap<K,V>    extends AbstractMap<K,V>    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

三、两种常规Map性能

HashMap：适用于在Map中插入、删除和定位元素。
Treemap：适用于按天然顺序或自定义顺序遍历键(key)。
4.总结：HashMap一般比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然)，建议多使用HashMap，在须要排序的Map时候才用TreeMap。

3、HashSet原理

HashSet实现Set接口，由哈希表（其实是一个value永远为null的HashMap实例）支持。它不保证set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类容许使用null元素。

底层是HashMap，HashSet底层是采用HashMap实现的。HashSet 的实现比较简单，HashSet 的绝大部分方法都是经过调用 HashMap 的方法来实现的，所以 HashSet 和 HashMap 两个集合在实现本质上是相同的。

TeeSet是经过TreeMap实现的,只不过Set用的只是Map的key Map的key和Set都有一个共同的特性就是集合的惟一性.TreeMap更是多了一个排序的功能. hashCode和equal()是HashMap用的,由于无需排序因此只须要关注定位和惟一性便可.

　　a.hashCode是用来计算hash值的,hash值是用来肯定hash表索引的.

　　b.hash表

Map的key和Set都有一个共同的特性就是集合的惟一性.TreeMap更是多了一个排序的功能.
hashCode和equal()是HashMap用的, 由于无需排序因此只须要关注定位和惟一性便可.
   a. hashCode是用来计算hash值的,hash值是用来肯定hash表索引的.
   b. hash表中的一个索引处存放的是一张链表, 因此还要经过equal方法循环比较链上的每个对象才能够真正定位到键值对应的Entry.
   c. put时,若是hash表中没定位到,就在链表前加一个Entry,若是定位到了,则更换Entry中的value,并返回旧value
因为TreeMap须要排序,因此须要一个Comparator为键值进行大小比较.固然也是用Comparator定位的.
   a. Comparator能够在建立TreeMap时指定
   b. 若是建立时没有肯定,那么就会使用key.compareTo()方法,这就要求key必须实现Comparable接口.
   c. TreeMap是使用Tree数据结构实现的,因此使用compare接口就能够完成定位了.

Set的实现类的集合对象中不可以有重复元素，HashSet也同样他是使用了一种标识来肯定元素的不重复，HashSet用一种算法来保证HashSet中的元素是不重复的，   HashSet采用哈希算法，底层用数组存储数据。默认初始化容量16，加载因子0.75
     Object类中的hashCode()的方法是全部子类都会继承这个方法，这个方法会用Hash算法算出一个Hash（哈希）码值返回，HashSet会用Hash码值去和数组长度取模，模（这个模就是对象要存放在数组中的位置）相同时才会判断数组中的元素和要加入的对象的内容是否相同，若是不一样才会添加进去。
     Hash算法是一种散列算法。

  Set hs=new HashSet();
 
  hs.add(o);
     |
         o.hashCode();
     |
  o%当前总容量  (0--15)
     |             
     |                 不发生冲突
        是否发生冲突-----------------直接存放
     |
     | 发生冲突
     |                  假（不相等）
        o1.equals(o2)-------------------找一个空位添加
     |
     |  是（相等）
         不添加

覆盖hashCode()方法的原则：

       一、必定要让那些咱们认为相同的对象返回相同的hashCode值
       二、尽可能让那些咱们认为不一样的对象返回不一样的hashCode值，不然，就会增长冲突的几率。
       三、尽可能的让hashCode值散列开（两值用异或运算可以使结果的范围更广）

HashSet 的实现比较简单，相关HashSet的操做，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成，咱们应该为保存到HashSet中的对象覆盖hashCode()和equals()，由于再将对象加入到HashSet中时，会首先调用hashCode方法计算出对象的hash值，接着根据此hash值调用HashMap中的hash方法，获得的值& (length-1)获得该对象在hashMap的transient Entry[] table中的保存位置的索引，接着找到数组中该索引位置保存的对象，并调用equals方法比较这两个对象是否相等，若是相等则不添加，注意：因此要存入HashSet的集合对象中的自定义类必须覆盖hashCode(),equals()两个方法，才能保证集合中元素不重复。在覆盖equals()和hashCode()方法时，要使相同对象的hashCode()方法返回相同值，覆盖equals()方法再判断其内容。为了保证效率，因此在覆盖hashCode()方法时，也要尽可能使不一样对象尽可能返回不一样的Hash码值。

若是数组中的元素和要加入的对象的hashCode()返回了相同的Hash值（相同对象）,才会用equals()方法来判断两个对象的内容是否相同。

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E>  implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable  
{  
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;  
  
    private transient HashMap<E,Object> map;  
  
    private static final Object PRESENT = new Object();  
  
    public HashSet() {  
        map = new HashMap<>();  
    }  
    public HashSet(Collection<? extends E> c) {  
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));  
        addAll(c);  
    }  
    public boolean add(E e) {  
        return map.put(e, PRESENT)==null;  
    }  
    public boolean remove(Object o) {  
        return map.remove(o)==PRESENT;  
    }  
    .......  
}

4、ConcurrentMap

ConcurrentHashMap 表现区别：不能够有null键，线程安全，原子操做。一个ConcurrentHashMap 由多个segment 组成，每一个segment 包含一个Entity 的数组。这里比HashMap 多了一个segment 类。该类继承了ReentrantLock 类，因此自己是一个锁。当多线程对ConcurrentHashMap 操做时，不是彻底锁住map，而是锁住相应的segment 。这样提升了并发效率。缺点：当遍历ConcurrentMap中的元素时，须要获取全部的segment 的锁，使用遍历时慢。锁的增多，占用了系统的资源。使得对整个集合进行操做的一些方法

5、LinkedHashMap是HashMap的一个子类

LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先获得的记录确定是先插入的.也能够在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种状况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比LinkedHashMap慢，由于LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。参考： ConcurrentHashMap原理分析

6、java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map;它有四个实现类,分别是HashMap Hashtable LinkedHashMap 和TreeMap.

由于TreeSet 不能为空，可是HashSet能够为空，由于TreeSet须要排序，HashSet不须要,空的没法排序

参考：HashMap底层实现原理/HashMap与HashTable区别/HashMap与HashSet区别

HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap、HashSet区别 线程安全类

总结：