Membandingkan HashMap dan Hashtable dalam Java: Perbezaan Utama dan Kecekapan

Memahami HashMap dan Hashtable dalam Java

Dalam dunia koleksi Java, HashMap dan Hashtable ialah dua struktur data yang digunakan secara meluas untuk menyimpan pasangan nilai kunci. Walaupun ia mungkin kelihatan serupa, ia mempunyai perbezaan yang berbeza yang boleh memberi kesan kepada prestasi aplikasi anda dan keselamatan rangkaian. Memahami perbezaan ini adalah penting untuk memilih yang sesuai untuk keperluan anda.

Artikel ini menyelidiki perbezaan utama antara HashMap dan Hashtable, meneroka kefungsian, kecekapan dan kesesuaian mereka untuk aplikasi bukan belitan. Pada akhirnya, anda akan mempunyai idea yang lebih jelas tentang struktur data yang hendak digunakan dalam kes penggunaan khusus anda.

Terokai HashMap dan Pelaksanaan Hashtable

Skrip pertama menyediakan perbandingan langsung antara HashMap dan Hashtable di Jawa. Skrip bermula dengan mengimport kelas yang diperlukan dan mencipta contoh kedua-dua struktur data. A HashMap adalah instantiated dan diisi dengan pasangan nilai kunci. Begitu juga, a Hashtable dicipta dan dihuni. Skrip ini kemudiannya menunjukkan perbezaan asas dalam mengendalikan nilai nol. HashMap.put() membenarkan memasukkan nilai nol tanpa masalah, sedangkan Hashtable.put() membaling a NullPointerException jika kunci atau nilai nol cuba ditambah. The try { ... } catch (NullPointerException e) blok digunakan untuk menggambarkan tingkah laku ini. Skrip membantu pembangun memahami bila dan mengapa nilai nol menjadi pertimbangan apabila memilih antara dua struktur data ini.

Skrip kedua memfokuskan pada ujian prestasi HashMap dan Hashtable dalam persekitaran tidak berulir. Ia bermula dengan memulakan kedua-dua peta dan mengukur masa yang diambil untuk memasukkan sejuta pasangan nilai kunci menggunakan System.nanoTime(). Pengukuran masa resolusi tinggi ini membantu dalam menangkap masa tepat yang diambil untuk operasi. Hasilnya dicetak ke konsol, menunjukkan prestasi relatif. Skrip juga mengukur masa perolehan untuk set kunci yang sama daripada kedua-dua struktur data. Dengan membandingkan masa-masa ini, pembangun boleh mengukur struktur data yang berprestasi lebih baik dalam aplikasi bukan benang. Skrip ini amat berguna untuk penalaan prestasi dan memahami overhed yang dikaitkan dengan Hashtable kerana kaedahnya yang disegerakkan.

Membandingkan HashMap dan Hashtable: Perbezaan Teras dan Kes Penggunaan

Pelaksanaan 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 lwn. Hashtable: Prestasi dalam Persekitaran Berbenang Tunggal

Ujian Prestasi Java untuk Aplikasi Bukan Berulir

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: Penyegerakan dan Keselamatan Benang

Salah satu perbezaan utama antara HashMap dan Hashtable ialah pendekatan mereka terhadap penyegerakan dan keselamatan benang. Hashtable disegerakkan, bermakna ia selamat untuk benang dan boleh dikongsi antara berbilang rangkaian tanpa menyebabkan isu konkurensi. Penyegerakan ini dicapai dengan menjadikan kebanyakan kaedahnya disegerakkan, yang memastikan bahawa hanya satu utas boleh mengakses Hashtable pada bila-bila masa. Walau bagaimanapun, ini juga memperkenalkan overhed prestasi disebabkan oleh mekanisme penguncian, membuat Hashtable lebih perlahan berbanding dengan HashMap dalam senario satu benang.

Berbeza, HashMap tidak disegerakkan dan oleh itu tidak selamat untuk benang. Sekiranya HashMap diakses oleh berbilang rangkaian secara serentak, terdapat risiko ketidakkonsistenan data dan keadaan perlumbaan. Untuk membuat a HashMap thread-safe, pembangun boleh gunakan Collections.synchronizedMap() untuk membungkusnya dalam peta yang disegerakkan, atau mereka boleh menggunakan ConcurrentHashMap kelas yang diperkenalkan dalam Java 1.5, yang memberikan prestasi yang lebih baik dengan membenarkan akses serentak ke bahagian peta yang berlainan. Ini menjadikan ConcurrentHashMap pilihan yang lebih cekap untuk aplikasi serentak.

Soalan Lazim tentang HashMap dan Hashtable

1. Apakah perbezaan utama antara HashMap dan Hashtable?
2. HashMap tidak disegerakkan dan membenarkan kekunci dan nilai nol, manakala Hashtable disegerakkan dan tidak membenarkan kekunci atau nilai nol.
3. Yang manakah lebih pantas dalam persekitaran satu benang?
4. HashMap secara amnya lebih pantas dalam persekitaran berbenang tunggal kerana kekurangan overhed penyegerakan.
5. Bagaimanakah anda boleh menjadikan HashMap thread-safe?
6. Dengan menggunakan Collections.synchronizedMap() untuk membungkus HashMap atau dengan menggunakan ConcurrentHashMap.
7. Bolehkah Hashtable menyimpan kunci atau nilai nol?
8. tidak, Hashtable tidak membenarkan kekunci atau nilai nol dan akan membuang a NullPointerException jika dicuba.
9. Bilakah anda harus menggunakan Hashtable berbanding HashMap?
10. guna Hashtable apabila keselamatan benang diperlukan dan anda tidak mengambil berat tentang overhed prestasi penyegerakan.
11. Adakah ConcurrentHashMap alternatif yang lebih baik kepada Hashtable?
12. ya, ConcurrentHashMap memberikan keselarasan dan prestasi yang lebih baik berbanding dengan Hashtable.
13. Mengapa HashMap tidak selamat untuk benang?
14. HashMap direka bentuk untuk senario berbenang tunggal dan tidak termasuk mekanisme penyegerakan.
15. Bagaimanakah HashMap dan Hashtable mengendalikan perlanggaran?
16. Kedua-duanya HashMap dan Hashtable mengendalikan perlanggaran menggunakan rantaian, di mana setiap baldi mengandungi senarai entri yang dipautkan.

Fikiran Akhir tentang HashMap dan Hashtable

HashMap dan Hashtable mempunyai tujuan yang sama dalam menyimpan pasangan nilai kunci tetapi berbeza dengan ketara dalam pendekatan mereka terhadap penyegerakan dan prestasi. HashMap lebih disukai untuk aplikasi bukan berulir kerana kelajuan dan fleksibilitinya dengan nilai nol. Sebaliknya, Hashtable sesuai untuk operasi selamat benang tetapi pada kos prestasi. Dengan memahami perbezaan ini, pembangun boleh membuat keputusan termaklum tentang struktur data yang hendak digunakan berdasarkan keperluan khusus mereka.