多线程之Map:Hashtable HashMap 以及ConcurrentHashMap的线程安全问题

1、Map体系
参考:http://java.chinaitlab.com/line/914247.html
Hashtable是JDK
5之前Map唯一线程安全的内置实现(Collections.synchronizedMap不算)。Hashtable继承的是
Dictionary(Hashtable是其唯一公开的子类),并不继承AbstractMap或者HashMap.尽管Hashtable和
HashMap的结构非常类似,但是他们之间并没有多大联系。
ConcurrentHashMap是HashMap的线程安全版本,ConcurrentSkipListMap是TreeMap的线程安全版本。
最终可用的线程安全版本Map实现是ConcurrentHashMap/ConcurrentSkipListMap/Hashtable
/Properties四个,但是Hashtable是过时的类库,因此如果可以的应该尽可能的使用ConcurrentHashMap和
ConcurrentSkipListMap.

2、Hashtable、HashMap异同

(1)Hashtable是Dictionary的子类

代码如下:
public class Hashtable
extends Dictionary
implements Map, Cloneable, java.io.Serializable

HashMap:
public class HashMap
extends AbstractMap
implements Map, Cloneable, Serializable

HashMap和Hashtable都是Map接口的一个实现类;

(2)Hashtable中的方法是同步的(),而HashMap中的方法在默认情况下不是同步的。即是说,在多线程应用程序中,不用专门的操作就安全地
可以使用Hashtable了;而对于HashMap,则需要额外的同步机制。但HashMap的同步问题可通过Collections的一个静态方法得
到解决:

public static Map synchronizedMap(Map m)

这个方法返回一个同步的Map,也就是说返回的Map是线程安全的。需要注意的是,对返回的map进行迭代时,必须手动在返回的map上进行同步,否则将会导致不确定的行为:

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
...
Set s = m.keySet(); // Needn‘t be in synchronized block
...
synchronized(m) { // Synchronizing on m, not s!
Iterator i = s.iterator(); // Must be in synchronized block
while (i.hasNext())
foo(i.next());
}

(3)在HashMap中,null可以作为键,这样的键只有一个;可以有一个或多个键所对应的值为null。

当get()方法返回null值时,即可以表示HashMap中没有该键,也可以表示该键所对应的值为null。因此,在HashMap中不能由
get()方法来判断HashMap中是否存在某个键,而应该用containsKey()方法来判断。Hashtable的键值不能为null,否
则:java.lang.NullPointerException

(4)HashTable使用Enumeration,HashMap使用Iterator。
以上只是表面的不同,它们的实现也有很大的不同。

(5)HashTable中hash数组默认大小是11,增加的方式是
old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16,而且一定是2的指数。

(6)哈希值的使用不同,HashTable直接使用对象的hashCode,代码是这样的:

代码如下:
int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

而HashMap重新计算hash值,而且用与代替求模,比如HashMap的put方法

代码如下:
public V put(K key, V value) {
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key ||
key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}

modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
 }
代码如下:

static int hash(int h) {
// This function ensures that hashCodes that differ only by
// constant multiples at each bit position have a bounded
// number of collisions (approximately 8 at default load
factor).
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
 }
代码如下:

static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}

总之,HashTable是多线程安全的,不需要人工同步,但性能方面会差一点;而HashMap不能直接用于多线程。而

ConcurrentHashMap的出现正解决上诉问题。它是HashMap的线程安全版本,性能方面也优于HashTable。ConcurrentSkipListMap是TreeMap的线程安全版本。

时间: 2024-10-06 15:25:24

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