HashMap un Hashtable salīdzināšana Java: galvenās atšķirības un efektivitāte

HashMap un Hashtable izpratne Java

Java kolekciju pasaulē HashMap un Hashtable ir divas plaši izmantotas datu struktūras atslēgu un vērtību pāru glabāšanai. Lai gan tie var šķist līdzīgi, tiem ir izteiktas atšķirības, kas var ietekmēt jūsu lietojumprogrammas veiktspēju un pavedienu drošību. Izpratne par šīm atšķirībām ir ļoti svarīga, lai izvēlētos savām vajadzībām piemērotāko.

Šajā rakstā ir aplūkotas galvenās atšķirības starp HashMap un Hashtable, izpētot to funkcionalitāti, efektivitāti un piemērotību bezpavedienu lietojumprogrammām. Beigās jums būs skaidrāks priekšstats par to, kuru datu struktūru izmantot konkrētajā lietošanas gadījumā.

Iedziļinieties HashMap un Hashtable ieviešanā

Pirmais skripts nodrošina tiešu salīdzinājumu starp HashMap un Hashtable Java valodā. Skripts sākas, importējot nepieciešamās klases un izveidojot abu datu struktūru gadījumus. A HashMap ir momentāni un aizpildīts ar atslēgu-vērtību pāriem. Līdzīgi, a Hashtable ir izveidota un apdzīvota. Pēc tam šis skripts parāda būtiskās atšķirības nulles vērtību apstrādē. HashMap.put() ļauj bez problēmām ievietot nulles vērtības, savukārt Hashtable.put() met a NullPointerException ja tiek mēģināts pievienot nulles atslēgas vai vērtības. The try { ... } catch (NullPointerException e) bloki tiek izmantoti, lai ilustrētu šo uzvedību. Skripts palīdz izstrādātājiem saprast, kad un kāpēc nulles vērtības ir jāņem vērā, izvēloties starp šīm divām datu struktūrām.

Otrais skripts ir vērsts uz veiktspējas testēšanu HashMap un Hashtable vidē bez vītnēm. Tas sākas ar abu karšu inicializāciju un laika mērīšanu, kas nepieciešams miljona atslēgu vērtību pāru ievietošanai, izmantojot System.nanoTime(). Šis augstas izšķirtspējas laika mērījums palīdz precīzi fiksēt operācijām nepieciešamo laiku. Rezultāti tiek izdrukāti konsolē, parādot relatīvo veiktspēju. Skripts arī mēra izguves laiku vienai un tai pašai atslēgu kopai no abām datu struktūrām. Salīdzinot šos laikus, izstrādātāji var novērtēt, kura datu struktūra darbojas labāk lietojumprogrammās bez vītnēm. Šis skripts ir īpaši noderīgs veiktspējas regulēšanai un ar to saistīto pieskaitāmo izmaksu izpratnei Hashtable sinhronizēto metožu dēļ.

HashMap un Hashtable salīdzināšana: galvenās atšķirības un lietošanas gadījumi

Java ieviešana salīdzināšanai

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: veiktspēja viena pavediena vidēs

Java veiktspējas pārbaude lietojumprogrammām bez vītnēm

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 un Hashtable: sinhronizācija un pavedienu drošība

Viena no galvenajām atšķirībām starp HashMap un Hashtable ir viņu pieeja sinhronizācijai un pavedienu drošībai. Hashtable ir sinhronizēts, kas nozīmē, ka tas ir drošs pavedieniem, un to var koplietot starp vairākiem pavedieniem, neradot vienlaicīgas problēmas. Šī sinhronizācija tiek panākta, sinhronizējot lielāko daļu tās metožu, kas nodrošina, ka tikai viens pavediens var piekļūt Hashtable jebkurā laikā. Tomēr tas rada arī veiktspējas izmaksas bloķēšanas mehānisma dēļ Hashtable lēnāk, salīdzinot ar HashMap viena vītnes scenārijos.

Turpretim HashMap nav sinhronizēts un tāpēc nav vītnes drošs. Ja HashMap vienlaikus piekļūst vairāki pavedieni, pastāv datu neatbilstības un sacensību apstākļu risks. Lai izveidotu a HashMap vītnes drošs, izstrādātāji var izmantot Collections.synchronizedMap() lai ietītu to sinhronizētā kartē, vai arī viņi var izmantot ConcurrentHashMap klase ieviesta Java 1.5, kas nodrošina labāku veiktspēju, ļaujot vienlaikus piekļūt dažādām kartes daļām. Tas padara ConcurrentHashMap efektīvāka izvēle vienlaicīgām lietojumprogrammām.

Bieži uzdotie jautājumi par HashMap un Hashtable

1. Kāda ir galvenā atšķirība starp HashMap un Hashtable?
2. HashMap nav sinhronizēts un pieļauj nulles atslēgas un vērtības, kamēr Hashtable ir sinhronizēts un neatļauj nulles atslēgas vai vērtības.
3. Kurš no tiem ir ātrāks viena pavediena vidē?
4. HashMap parasti ir ātrāks viena pavediena vidē, jo trūkst sinhronizācijas.
5. Kā padarīt HashMap pavedienu drošu?
6. Izmantojot Collections.synchronizedMap() lai iesaiņotu HashMap vai izmantojot ConcurrentHashMap.
7. Vai Hashtable var saglabāt nulles atslēgas vai vērtības?
8. Nē, Hashtable neatļauj nulles atslēgas vai vērtības un iemetīs a NullPointerException ja mēģināts.
9. Kad vajadzētu izmantot Hashtable, nevis HashMap?
10. Izmantot Hashtable ja ir nepieciešama pavedienu drošība un jūs neuztraucaties par sinhronizācijas veiktspēju.
11. Vai ConcurrentHashMap ir labāka alternatīva Hashtable?
12. Jā, ConcurrentHashMap nodrošina labāku vienlaicīgumu un veiktspēju, salīdzinot ar Hashtable.
13. Kāpēc HashMap nav pavedienu drošs?
14. HashMap ir paredzēts viena pavediena scenārijiem un neietver sinhronizācijas mehānismus.
15. Kā HashMap un Hashtable apstrādā sadursmes?
16. Abi HashMap un Hashtable apstrādājiet sadursmes, izmantojot ķēdi, kur katrā segmentā ir saistīts ierakstu saraksts.

Pēdējās domas par HashMap un Hashtable

HashMap un Hashtable kalpo līdzīgiem mērķiem atslēgu un vērtību pāru glabāšanā, taču būtiski atšķiras to pieeja sinhronizācijai un veiktspējai. HashMap priekšroka tiek dota lietojumprogrammām bez vītnēm, pateicoties tās ātrumam un elastībai ar nulles vērtībām. Un otrādi, Hashtable ir piemērota vītnes drošām darbībām, taču uz veiktspējas rēķina. Izprotot šīs atšķirības, izstrādātāji var pieņemt apzinātus lēmumus par to, kuru datu struktūru izmantot, pamatojoties uz viņu īpašajām prasībām.