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ConcurrentHashMap和Hashtable的区别

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发布于 2015/04/03 16:20
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相同点: Hashtable 和 ConcurrentHashMap都是线程安全的,可以在多线程环境中运行; key跟value都不能是null

区别: 两者主要是性能上的差异,Hashtable的所有操作都会锁住整个对象,虽然能够保证线程安全,但是性能较差; ConcurrentHashMap内部使用Segment数组,每个Segment类似于Hashtable,在“写”线程或者部分特殊的“读”线程中锁住的是某个Segment对象,其它的线程能够并发执行其它的Segment对象。




Hashtable和ConcurrentHashMap有什么分别呢?它们都可以用于多线程的环境,但是当Hashtable的大小增加到一定的时候,性能会急剧下降,因为迭代时需要被锁定很长的时间。因为ConcurrentHashMap引入了分割(segmentation),不论它变得多么大,仅仅需要锁定map的某个部分,而其它的线程不需要等到迭代完成才能访问map。简而言之,在迭代的过程中,ConcurrentHashMap仅仅锁定map的某个部分,而Hashtable则会锁定整个map。


ConcurrentHashMap锁的方式是稍微细粒度的。 ConcurrentHashMap将hash表分为16个桶(默认值),诸如get,put,remove等常用操作只锁当前需要用到的桶。

试想,原来 只能一个线程进入,现在却能同时16个写线程进入(写线程才需要锁定,而读线程几乎不受限制,之后会提到),并发性的提升是显而易见的。


ConcurrentHashMap的读取并发,因为在读取的大多数时候都没有用到锁定,所以读取操作几乎是完全的并发操作,


写操作锁定的粒度又非常细,比起之前又更加快速(这一点在桶更多时表现得更明显些)。只有在求size等操作时才需要锁定整个表。


迭代时,ConcurrentHashMap使用了不同于传统集合的快速失败迭代器的另一种迭代方式,我们称为弱一致迭代器。在这种迭代方式中,当iterator被创建后集合再发生改变就不再是抛出 ConcurrentModificationException,取而代之的是在改变时new新的数据从而不影响原有的数 据,iterator完成后再将头指针替换为新的数据,这样iterator线程可以使用原来老的数据,而写线程也可以并发的完成改变,更重要的,这保证了多个线程并发执行的连续性和扩展性,是性能提升的关键。

 Hashtable的任何操作都会把整个表锁住,是阻塞的。好处是总能获取最实时的更新,比如说线程A调用putAll写入大量数据,期间线程B调用get,线程B就会被阻塞,直到线程A完成putAll,因此线程B肯定能获取到线程A写入的完整数据。坏处是所有调用都要排队,效率较低。
     ConcurrentHashMap 是设计为非阻塞的。在更新时会局部锁住某部分数据,但不会把整个表都锁住。同步读取操作则是完全非阻塞的。好处是在保证合理的同步前提下,效率很高。坏处 是严格来说读取操作不能保证反映最近的更新。例如线程A调用putAll写入大量数据,期间线程B调用get,则只能get到目前为止已经顺利插入的部分 数据。此外,使用默认构造器创建的ConcurrentHashMap比较占内存,如果程序需要创建巨量ConcurrentHashMap,应该在构造 时指定concurrencyLevel 

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