HashMapi ja Hashtable'i võrdlemine Javas: peamised erinevused ja tõhusus

HashMapi ja Hashtable’i mõistmine Javas

Java kogude maailmas on HashMap ja Hashtable kaks laialdaselt kasutatavat andmestruktuuri võtme-väärtuste paaride salvestamiseks. Kuigi need võivad tunduda sarnased, on neil selged erinevused, mis võivad mõjutada teie rakenduse jõudlust ja lõime ohutust. Nende erinevuste mõistmine on teie vajadustele vastava õige valimiseks ülioluline.

Selles artiklis käsitletakse peamisi erinevusi HashMapi ja Hashtable'i vahel, uurides nende funktsioone, tõhusust ja sobivust keermeta rakenduste jaoks. Lõpuks on teil selgem ettekujutus, millist andmestruktuuri konkreetsel kasutusjuhul kasutada.

Sukelduge põhjalikult HashMapi ja Hashtable'i juurutamisse

Esimene skript pakub otsest võrdlust HashMap ja Hashtable Java keeles. Skript algab vajalike klasside importimisega ja mõlema andmestruktuuri eksemplaride loomisega. A HashMap on instantseeritud ja asustatud võtme-väärtuste paaridega. Samamoodi a Hashtable on loodud ja asustatud. Seejärel näitab see skript nullväärtuste käsitlemise põhimõttelist erinevust. HashMap.put() võimaldab probleemideta sisestada nullväärtusi, samas Hashtable.put() viskab a NullPointerException kui proovitakse lisada null võtmeid või väärtusi. The try { ... } catch (NullPointerException e) selle käitumise illustreerimiseks kasutatakse plokke. Skript aitab arendajatel mõista, millal ja miks nullväärtusi nende kahe andmestruktuuri vahel valides arvesse võtta.

Teine skript keskendub jõudluse testimisele HashMap ja Hashtable keermeta keskkonnas. Alustuseks lähtestatakse mõlemad kaardid ja mõõdetakse aega, mis kulub miljoni võtme-väärtuste paari sisestamiseks, kasutades System.nanoTime(). See kõrge eraldusvõimega ajamõõtmine aitab jäädvustada toiminguteks kulunud täpse aja. Tulemused prinditakse konsooli, näidates suhtelist jõudlust. Skript mõõdab ka mõlemast andmestruktuurist sama võtmekomplekti otsinguaega. Neid aegu võrreldes saavad arendajad hinnata, milline andmestruktuur toimib paremini keermeta rakendustes. See skript on eriti kasulik jõudluse häälestamiseks ja sellega seotud üldkulude mõistmiseks Hashtable sünkroniseeritud meetodite tõttu.

HashMapi ja Hashtable'i võrdlemine: peamised erinevused ja kasutusjuhtumid

Java rakendamine võrdluseks

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

public class MapComparison {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating a HashMap
        HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<>();
        hashMap.put("1", "One");
        hashMap.put("2", "Two");
        hashMap.put("3", "Three");

        // Creating a Hashtable
        Hashtable<String, String> hashtable = new Hashtable<>();
        hashtable.put("A", "Apple");
        hashtable.put("B", "Banana");
        hashtable.put("C", "Cherry");

        // Displaying the HashMap
        System.out.println("HashMap: " + hashMap);

        // Displaying the Hashtable
        System.out.println("Hashtable: " + hashtable);

        // Checking for null values
        try {
            hashMap.put(null, "NullValue");
            System.out.println("HashMap allows null values: " + hashMap);
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("HashMap does not allow null values");
        }
        try {
            hashtable.put(null, "NullValue");
            System.out.println("Hashtable allows null values: " + hashtable);
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("Hashtable does not allow null values");
        }
    }
}

HashMap vs. Hashtable: jõudlus ühe lõimega keskkondades

Java jõudluse testimine keermeta rakenduste jaoks

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

public class PerformanceTest {
    public static void main(String[] args) {
        // Initializing the maps
        HashMap<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<>();
        Hashtable<Integer, Integer> hashtable = new Hashtable<>();

        // Adding elements to HashMap
        long startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            hashMap.put(i, i);
        }
        long endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("HashMap time: " + (endTime - startTime) + " ns");

        // Adding elements to Hashtable
        startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            hashtable.put(i, i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("Hashtable time: " + (endTime - startTime) + " ns");

        // Retrieving elements from HashMap
        startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            hashMap.get(i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("HashMap retrieval time: " + (endTime - startTime) + " ns");

        // Retrieving elements from Hashtable
        startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            hashtable.get(i);
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("Hashtable retrieval time: " + (endTime - startTime) + " ns");
    }
}

HashMap ja Hashtable: sünkroonimine ja lõime ohutus

Üks peamisi erinevusi HashMap ja Hashtable on nende lähenemine sünkroonimisele ja keerme ohutusele. Hashtable on sünkroonitud, mis tähendab, et see on lõimekindel ja seda saab jagada mitme lõime vahel ilma samaaegsusprobleeme põhjustamata. See sünkroonimine saavutatakse enamiku selle meetodite sünkroonimisega, mis tagab, et räsitabelile pääseb igal ajal juurde ainult üks lõim. Kuid see toob kaasa ka jõudluse üldkulud tänu lukustusmehhanismile, tegemisele Hashtable aeglasem võrreldes HashMap ühe keermega stsenaariumides.

Seevastu HashMap ei ole sünkroonitud ega ole seetõttu lõimekindel. Kui a HashMap pääseb juurde korraga mitme lõime kaudu, on andmete ja võistlustingimuste ebaühtluse oht. Et teha a HashMap niidikindel, saavad arendajad kasutada Collections.synchronizedMap() sünkroonitud kaardile mähkimiseks või kasutada ConcurrentHashMap klass tutvustati Java 1.5-s, mis tagab parema jõudluse, võimaldades samaaegset juurdepääsu kaardi erinevatele osadele. See teeb ConcurrentHashMap tõhusam valik samaaegsete rakenduste jaoks.

Korduma kippuvad küsimused HashMapi ja Hashtablei kohta

1. Mis on peamine erinevus HashMapi ja Hashtablei vahel?
2. HashMap ei ole sünkroonitud ja lubab nullvõtmeid ja väärtusi, while Hashtable on sünkroonitud ega luba nullvõtmeid ega väärtusi.
3. Kumb on ühe lõimega keskkonnas kiirem?
4. HashMap on üldiselt kiirem ühe lõimega keskkonnas, kuna puudub sünkroonimine.
5. Kuidas saate HashMapi lõime ohutuks muuta?
6. Kasutades Collections.synchronizedMap() pakkima HashMap või kasutades ConcurrentHashMap.
7. Kas Hashtable saab salvestada nullvõtmeid või väärtusi?
8. ei, Hashtable ei luba nullvõtmeid ega väärtusi ning viskab a NullPointerException kui üritatakse.
9. Millal peaksite kasutama Hashtablei HashMapi asemel?
10. Kasuta Hashtable kui on vaja keerme ohutust ja te ei muretse sünkroonimise üldkulude pärast.
11. Kas ConcurrentHashMap on parem alternatiiv Hashtable'ile?
12. jah, ConcurrentHashMap pakub paremat samaaegsust ja jõudlust võrreldes Hashtable.
13. Miks pole HashMap lõimekindel?
14. HashMap on mõeldud ühe keermega stsenaariumide jaoks ja ei sisalda sünkroonimismehhanisme.
15. Kuidas HashMap ja Hashtable kokkupõrkeid käsitlevad?
16. Mõlemad HashMap ja Hashtable käsitleda kokkupõrkeid aheldamise abil, kus iga salp sisaldab kirjete lingitud loendit.

Viimased mõtted HashMapi ja Hashtablei kohta

HashMap ja Hashtable teenivad võtme-väärtuste paaride salvestamisel sarnaseid eesmärke, kuid erinevad oluliselt sünkroonimise ja jõudluse lähenemisviisi poolest. HashMap on eelistatud keermeta rakenduste jaoks selle kiiruse ja paindlikkuse tõttu nullväärtustega. Seevastu Hashtable sobib niidikindlaks toimimiseks, kuid jõudluse hinnaga. Nendest erinevustest aru saades saavad arendajad teha teadlikke otsuseid selle kohta, millist andmestruktuuri kasutada, lähtudes nende konkreetsetest nõudmistest.