Membandingkan HashMap dan Hashtable di Java: Perbedaan Utama dan Efisiensi

Memahami HashMap dan Hashtable di Java

Dalam dunia koleksi Java, HashMap dan Hashtable adalah dua struktur data yang banyak digunakan untuk menyimpan pasangan nilai kunci. Meskipun tampak serupa, keduanya memiliki perbedaan nyata yang dapat memengaruhi kinerja aplikasi Anda dan keamanan thread. Memahami perbedaan-perbedaan ini sangat penting untuk memilih yang tepat untuk kebutuhan Anda.

Artikel ini menyelidiki perbedaan utama antara HashMap dan Hashtable, mengeksplorasi fungsionalitas, efisiensi, dan kesesuaiannya untuk aplikasi non-threaded. Pada akhirnya, Anda akan memiliki gagasan yang lebih jelas tentang struktur data mana yang akan digunakan dalam kasus penggunaan spesifik Anda.

Pelajari Lebih Dalam Implementasi HashMap dan Hashtable

Skrip pertama memberikan perbandingan langsung antara keduanya HashMap Dan Hashtable di Jawa. Skrip dimulai dengan mengimpor kelas yang diperlukan dan membuat instance dari kedua struktur data. A HashMap dipakai dan diisi dengan pasangan nilai kunci. Demikian pula, a Hashtable dibuat dan diisi. Skrip ini kemudian menunjukkan perbedaan mendasar dalam menangani nilai null. HashMap.put() memungkinkan memasukkan nilai nol tanpa masalah, sedangkan Hashtable.put() melempar a NullPointerException jika kunci atau nilai nol dicoba untuk ditambahkan. Itu try { ... } catch (NullPointerException e) blok digunakan untuk menggambarkan perilaku ini. Skrip ini membantu pengembang memahami kapan dan mengapa nilai null menjadi pertimbangan saat memilih di antara kedua struktur data ini.

Skrip kedua berfokus pada pengujian kinerja HashMap Dan Hashtable dalam lingkungan non-utas. Ini dimulai dengan menginisialisasi kedua peta dan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk memasukkan satu juta pasangan nilai kunci menggunakan System.nanoTime(). Pengukuran waktu resolusi tinggi ini membantu menangkap waktu pengoperasian secara tepat. Hasilnya dicetak ke konsol, menunjukkan kinerja relatif. Skrip ini juga mengukur waktu pengambilan untuk kumpulan kunci yang sama dari kedua struktur data. Dengan membandingkan waktu-waktu ini, pengembang dapat mengukur struktur data mana yang berkinerja lebih baik dalam aplikasi non-thread. Skrip ini sangat berguna untuk penyetelan kinerja dan memahami overhead yang terkait dengannya Hashtable karena metodenya yang disinkronkan.

Membandingkan HashMap dan Hashtable: Perbedaan Inti dan Kasus Penggunaan

Implementasi Java untuk Perbandingan

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: Kinerja di Lingkungan Single-Threaded

Pengujian Kinerja Java untuk Aplikasi Non-Threaded

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 dan Hashtable: Sinkronisasi dan Keamanan Thread

Salah satu perbedaan utama antara HashMap Dan Hashtable adalah pendekatan mereka terhadap sinkronisasi dan keamanan thread. Hashtable disinkronkan, artinya aman untuk thread dan dapat dibagikan di antara beberapa thread tanpa menyebabkan masalah konkurensi. Sinkronisasi ini dicapai dengan membuat sebagian besar metodenya tersinkronisasi, yang memastikan bahwa hanya satu thread yang dapat mengakses Hashtable pada waktu tertentu. Namun, hal ini juga menimbulkan overhead kinerja karena mekanisme penguncian yang dibuat Hashtable lebih lambat dibandingkan dengan HashMap dalam skenario thread tunggal.

Sebaliknya, HashMap tidak disinkronkan dan oleh karena itu tidak aman untuk thread. Jika sebuah HashMap diakses oleh beberapa thread secara bersamaan, terdapat risiko ketidakkonsistenan data dan kondisi balapan. Untuk membuat sebuah HashMap aman untuk thread, yang dapat digunakan oleh pengembang Collections.synchronizedMap() untuk membungkusnya dalam peta yang disinkronkan, atau mereka dapat menggunakan ConcurrentHashMap kelas yang diperkenalkan di Java 1.5, yang memberikan kinerja lebih baik dengan memungkinkan akses bersamaan ke berbagai bagian peta. Ini membuat ConcurrentHashMap pilihan yang lebih efisien untuk aplikasi bersamaan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan tentang HashMap dan Hashtable

1. Apa perbedaan utama antara HashMap dan Hashtable?
2. HashMap tidak disinkronkan dan mengizinkan kunci dan nilai null, sementara Hashtable disinkronkan dan tidak mengizinkan kunci atau nilai nol.
3. Manakah yang lebih cepat dalam lingkungan single-threaded?
4. HashMap umumnya lebih cepat dalam lingkungan single-thread karena kurangnya overhead sinkronisasi.
5. Bagaimana Anda bisa membuat HashMap aman untuk thread?
6. Dengan menggunakan Collections.synchronizedMap() untuk membungkus HashMap atau dengan menggunakan ConcurrentHashMap.
7. Bisakah Hashtable menyimpan kunci atau nilai nol?
8. TIDAK, Hashtable tidak mengizinkan kunci atau nilai nol dan akan membuang a NullPointerException jika dicoba.
9. Kapan sebaiknya Anda menggunakan Hashtable melalui HashMap?
10. Menggunakan Hashtable ketika keamanan thread diperlukan dan Anda tidak khawatir tentang overhead kinerja sinkronisasi.
11. Apakah ConcurrentHashMap merupakan alternatif yang lebih baik untuk Hashtable?
12. Ya, ConcurrentHashMap memberikan konkurensi dan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan Hashtable.
13. Mengapa HashMap tidak aman untuk thread?
14. HashMap dirancang untuk skenario thread tunggal dan tidak menyertakan mekanisme sinkronisasi.
15. Bagaimana HashMap dan Hashtable menangani tabrakan?
16. Keduanya HashMap Dan Hashtable menangani tabrakan menggunakan rantai, di mana setiap keranjang berisi daftar entri yang tertaut.

Pemikiran Akhir tentang HashMap dan Hashtable

HashMap dan Hashtable memiliki tujuan serupa dalam menyimpan pasangan nilai kunci tetapi berbeda secara signifikan dalam pendekatan sinkronisasi dan kinerjanya. HashMap lebih disukai untuk aplikasi non-thread karena kecepatan dan fleksibilitasnya dengan nilai nol. Sebaliknya, Hashtable cocok untuk operasi thread-safe tetapi mengorbankan kinerja. Dengan memahami perbedaan-perbedaan ini, pengembang dapat membuat keputusan yang tepat mengenai struktur data mana yang akan digunakan berdasarkan kebutuhan spesifik mereka.