Porovnání HashMap a Hashtable v Javě: Klíčové rozdíly a efektivita

Porovnání HashMap a Hashtable: Základní rozdíly a případy použití

Implementace Java pro srovnání

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: Výkon v prostředí s jedním vláknem

Testování výkonu Java pro aplikace bez vláken

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");
    }
}

Často kladené otázky o HashMap a Hashtable

1. Jaký je hlavní rozdíl mezi HashMap a Hashtable?
2. HashMap není synchronizován a umožňuje nulové klíče a hodnoty Hashtable je synchronizován a neumožňuje nulové klíče ani hodnoty.
3. Který z nich je rychlejší v prostředí s jedním vláknem?
4. HashMap je obecně rychlejší v prostředí s jedním vláknem kvůli nedostatku režie synchronizace.
5. Jak můžete zajistit, aby HashMap byla bezpečná pro vlákna?
6. Používáním Collections.synchronizedMap() zabalit HashMap nebo pomocí ConcurrentHashMap.
7. Může Hashtable ukládat nulové klíče nebo hodnoty?
8. Ne, Hashtable nepovoluje nulové klíče nebo hodnoty a vyvolá a NullPointerException v případě pokusu.
9. Kdy byste měli používat Hashtable přes HashMap?
10. Použití Hashtable když je vyžadována bezpečnost vlákna a nemáte obavy z režie výkonu synchronizace.
11. Je ConcurrentHashMap lepší alternativou k Hashtable?
12. Ano, ConcurrentHashMap poskytuje lepší souběžnost a výkon ve srovnání s Hashtable.
13. Proč není HashMap bezpečný pro vlákna?
14. HashMap je určen pro scénáře s jedním vláknem a neobsahuje synchronizační mechanismy.
15. Jak HashMap a Hashtable zvládají kolize?
16. Oba HashMap a Hashtable řešit kolize pomocí řetězení, kde každý kbelík obsahuje propojený seznam položek.

Závěrečné myšlenky na HashMap a Hashtable

HashMap a Hashtable slouží podobným účelům při ukládání párů klíč-hodnota, ale výrazně se liší v přístupu k synchronizaci a výkonu. HashMap je preferován pro aplikace bez vláken díky své rychlosti a flexibilitě s hodnotami null. Naopak Hashtable je vhodný pro operace bezpečné pro vlákna, ale za cenu výkonu. Po pochopení těchto rozdílů mohou vývojáři činit informovaná rozhodnutí o tom, jakou datovou strukturu použít na základě svých specifických požadavků.