HashMap 和 HashTable 以及 CurrentHashMap 的区别

2020-01-11

前题

HashMap 和 HashTable 以及 CurrentHashMap 的区别。

一般来说,这三个东西基本在面试中 70% 会被问到,

而问的方向也不太一样:

比如初级的问法是讲讲它们之前的区别,

这个我想没什么难度,大多数人还是知道主要核心区别是并发上的处理。此外,内部数据结构的实现、扩容、存取操作这些问题应该是很老生常谈了,这并没有什么好说的,大多数人也都知道。

稍微问的深一点的可能会在下面这些点上出问题:

哈希碰撞,

哈希计算,

哈希映射,

为什么是头插法,

扩容为什么是 2 的幂次等这样的问题。

HashMap和HashTable

HashMap和HashTable的区别一种比较简单的回答是:

  1. Hashtable和HashMap都实现了Map接口,但是Hashtable的实现是基于Dictionary抽象类
  2. HashMap是非线程安全的,HashTable是线程安全的。
  3. HashMap的键和值都允许有null存在,而HashTable则都不行。
  4. 因为线程安全、哈希效率的问题,HashMap效率比HashTable的要高。

HashMap和ConcurrentHashMap

  1. ConcurrentHashMap是线程安全的和在并发环境下不需要加额外的同步。虽然它不像Hashtable那样需要同样的同步等级(全表锁),但也有很多实际的用途。
  2. 你可以使用Collections.synchronizedMap(HashMap)来包装HashMap作为同步容器,这时它的作用几乎与Hashtable一样,当每次对Map做修改操作的时候都会锁住这个Map对象,而ConcurrentHashMap会基于并发的等级来划分整个Map来达到线程安全,它只会锁操作的那一段数据而不是整个Map都上锁。
  3. ConcurrentHashMap有很好的扩展性,在多线程环境下性能方面比做了同步的HashMap要好,但是在单线程环境下,HashMap会比ConcurrentHashMap好一点。

总结一下以上两者的区别,它们在线程安全扩展性同步之间的区别。

如果是用于缓存的话,ConcurrentHashMap是一个更好的选择,在Java应用中会经常用到。ConcurrentHashMap在读操作线程数多于写操作线程数的情况下更胜一筹。

ConcurrentHashMap 和 Hashtable 和 Synchronized Map

  1. 虽然三个集合类在多线程并发应用中都是线程安全的,但是他们有一个重大的差别,就是他们各自实现线程安全的方式。Hashtable是jdk1的一个遗弃的类,它把所有方法都加上synchronized关键字来实现线程安全。所有的方法都同步这样造成多个线程访问效率特别低。Synchronized Map与HashTable差别不大,也是在并发中作类似的操作,两者的唯一区别就是Synchronized Map没被遗弃,它可以通过使用Collections.synchronizedMap()来包装Map作为同步容器使用。
  2. 另一方面,ConcurrentHashMap的设计有点特别,表现在多个线程操作上。它不用做外的同步的情况下默认同时允许16个线程读和写这个Map容器。因为其内部的实现剥夺了锁,使它有很好的扩展性。不像HashTable和Synchronized Map,ConcurrentHashMap不需要锁整个Map,相反它划分了多个段(segments),要操作哪一段才上锁那段数据。
  3. 坦白说,集合类是一个最重要的Java API,我觉得恰当的使用它们是一种艺术。依我个人经验,我会使用ArrayList这些容器来提高自己的Java程序的性能,而不会去用一些遗弃的容器比如Vector等等,在Java 5之前,Java集合容器有一个很致命的缺陷就是缺乏可扩展性。
  4. 同步集合类比如Hashtable和Vector在多线程Java应用里面逐渐成为障碍物;在jdk5后出现一些很好的并发集合,对大容量、低延迟的电子交易系统有很大影响,是快速存取数据的支柱。