【大揭秘】美團面試題:ConcurrentHashMap和Hashtable有什
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親愛的小伙伴們,大家好!我是小米,一個熱愛技術(shù)分享的程序員,今天我為大家?guī)砹艘黄嘘P(guān)美團面試題的熱門話題:ConcurrentHashMap 和 Hashtable 有什么區(qū)別。這個問題在Java面試中常常被拿來考察對多線程編程的理解,所以務(wù)必認真學(xué)習(xí),不僅僅是為了通過面試,更是為了提高自己在多線程編程方面的水平。廢話不多說,讓我們開始吧! 簡介
首先,讓我們簡單了解一下這兩個容器類。
ConcurrentHashMap:
ConcurrentHashMap 是 Java 集合框架中的一個類,它在 Java 1.5 版本中引入。它是線程安全的哈希表,用于在多線程環(huán)境中存儲和管理鍵值對。ConcurrentHashMap 提供了一種高效的方式來處理多線程并發(fā)訪問的問題,而不需要顯式地加鎖。
Hashtable:
Hashtable 也是一個用于存儲鍵值對的容器類,它在較早的 Java 版本中就已經(jīng)存在。和 ConcurrentHashMap 一樣,Hashtable 也是線程安全的,但它的線程安全是通過在方法級別加鎖來實現(xiàn)的。
區(qū)別一:性能
ConcurrentHashMap 和 Hashtable 最顯著的區(qū)別之一是它們在性能上的差異。這是由它們的內(nèi)部實現(xiàn)方式所決定的。
ConcurrentHashMap 的分段鎖
ConcurrentHashMap 內(nèi)部采用了分段鎖的機制,將整個數(shù)據(jù)集分割成多個段(Segment),每個段都有自己的鎖。這個設(shè)計允許多個線程同時操作不同的段,從而提高了并發(fā)性能。只有在同一個段上的操作才會被鎖住,不同段上的操作不會互相阻塞。 這個分段鎖機制使得 ConcurrentHashMap 在多線程環(huán)境下能夠保持高性能,因為多個線程可以同時讀取和寫入不同的段。
Hashtable 的全局鎖
相比之下,Hashtable 使用一個全局鎖來保護所有操作,這意味著在任何時刻只能有一個線程能夠執(zhí)行操作,其他線程必須等待。這會導(dǎo)致在高并發(fā)環(huán)境下性能下降,因為只有一個線程能夠執(zhí)行操作,其他線程需要排隊等待。 因此,性能方面的第一個區(qū)別就是:
ConcurrentHashMap 使用了更加細粒度的鎖機制,而 Hashtable 使用全局鎖,ConcurrentHashMap 在高并發(fā)情況下性能更好。
區(qū)別二:迭代器支持
在迭代方面,ConcurrentHashMap 和 Hashtable 也存在一些不同之處。
ConcurrentHashMap 迭代器支持:
ConcurrentHashMap 提供了弱一致性的迭代器,它允許在遍歷的過程中,容器的內(nèi)容被修改,但不能保證一定能遍歷到所有元素。這是因為 ConcurrentHashMap 的分段鎖機制允許并發(fā)修改不同段的數(shù)據(jù),所以在遍歷時,可能會錯過一些數(shù)據(jù)。不過,通常情況下,這種迭代方式對于大多數(shù)應(yīng)用來說是足夠的。
Hashtable 迭代器不支持:
相比之下,Hashtable 的迭代器是完全同步的,不允許在迭代的過程中修改容器的內(nèi)容。如果嘗試在迭代時修改 Hashtable,會拋出 ConcurrentModificationException 異常。
因此,區(qū)別二就是:
ConcurrentHashMap 提供了一種弱一致性的迭代方式,而 Hashtable 不允許在迭代時修改容器。
區(qū)別三:性能調(diào)優(yōu)
ConcurrentHashMap 提供了一些性能調(diào)優(yōu)的方法,可以根據(jù)應(yīng)用的需求來調(diào)整性能。
初始容量和負載因子:
ConcurrentHashMap 允許你在創(chuàng)建時指定初始容量和負載因子。這可以幫助你根據(jù)應(yīng)用的需求來優(yōu)化性能。初始容量是指哈希表的初始大小,負載因子則決定了何時進行擴容。合理設(shè)置這兩個參數(shù)可以減少擴容的次數(shù),提高性能。
并發(fā)級別:
ConcurrentHashMap 還允許你指定并發(fā)級別,即期望的并發(fā)更新操作數(shù)。這可以幫助 ConcurrentHashMap 動態(tài)地調(diào)整內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以適應(yīng)不同的并發(fā)要求。
相比之下,
Hashtable 并沒有提供這些性能調(diào)優(yōu)的選項,它的內(nèi)部參數(shù)是固定的。
區(qū)別四:線程安全級別
最后一個區(qū)別是線程安全級別。ConcurrentHashMap 提供了更細粒度的線程安全控制。
全局鎖 vs. 分段鎖:
ConcurrentHashMap 使用分段鎖,因此只有在同一個段上的操作才會被鎖住,不同段上的操作不會互相阻塞。這意味著不同的線程可以并發(fā)地操作不同的段,提高了并發(fā)性能。
方法級別的鎖 vs. 內(nèi)部鎖:
Hashtable 使用方法級別的鎖,即在每個公共方法上都加鎖。這導(dǎo)致在任何時刻只有一個線程能夠執(zhí)行操作,其他線程必須等待。這種方式在高并發(fā)環(huán)境下可能會導(dǎo)致性能問題。
因此,區(qū)別四是:
ConcurrentHashMap 使用了更細粒度的線程安全控制,而 Hashtable 使用方法級別的鎖,性能較差。
總結(jié)
在本文中,我們詳細討論了 ConcurrentHashMap 和 Hashtable 之間的區(qū)別??偨Y(jié)一下: ConcurrentHashMap 在性能、迭代器和性能調(diào)優(yōu)方面都優(yōu)于 Hashtable。
ConcurrentHashMap 使用分段鎖,允許更高的并發(fā)性能,而 Hashtable 使用全局鎖,性能較差。
ConcurrentHashMap 提供了弱一致性的迭代方式,允許在遍歷時容器內(nèi)容被修改,而 Hashtable 不支持。
ConcurrentHashMap 提供了性能調(diào)優(yōu)的選項,可以根據(jù)應(yīng)用需求進行配置,而 Hashtable 的參數(shù)是固定的。
ConcurrentHashMap 使用更細粒度的線程安全控制,允許不同線程并發(fā)地操作不同段,性能更好,而 Hashtable 使用方法級別的鎖,性能較差。
希望本文對大家理解 ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的區(qū)別有所幫助。在實際應(yīng)用中,根據(jù)需求來選擇適當?shù)娜萜黝惙浅V匾?/p>
如果你的應(yīng)用需要高并發(fā)性能和更多的靈活性,那么 ConcurrentHashMap 顯然是更好的選擇。如果你的應(yīng)用對并發(fā)性能要求不高,或者你需要較老的 Java 版本支持,那么 Hashtable 也是一個可選的方案。
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