总结 HashTable, HashMap, ConcurrentHashMap 之间的区别

目录

一、HashTable

1. 简介

2. 特点

3. 示例代码

二、HashMap

1. 简介

2. 特点

3. 示例代码

三、ConcurrentHashMap

1. 简介

2. 特点

3. 示例代码

四、对比

五、总结

在 Java 中，HashTable、HashMap 和 ConcurrentHashMap 都是用于存储键值对的集合类，但它们在线程安全、性能和使用场景上存在显著差异。本文将详细对比这三者的区别，并通过示例代码帮助你更好地理解它们的使用。

一、HashTable

1. 简介

HashTable 是一个线程安全的哈希表实现，它继承自 Dictionary 类。HashTable 使用 synchronized 方法来确保线程安全，这意味着在多线程环境中，多个线程可以同时访问 HashTable，而不会导致数据不一致。

2. 特点

• 线程安全：所有方法都是同步的，确保线程安全。

• 不允许 null 键和值：HashTable 不允许键或值为 null，否则会抛出 NullPointerException。

• 性能较低：由于所有方法都是同步的，HashTable 的性能相对较低，尤其是在高并发场景下。

3. 示例代码

java复制

import java.util.Hashtable;

public class HashTableExample {
    public static void main(String[] args) {
        Hashtable<String, Integer> table = new Hashtable<>();

        table.put("Alice", 25);
        table.put("Bob", 30);
        table.put("Charlie", 35);

        System.out.println("HashTable: " + table);
        System.out.println("Alice's age: " + table.get("Alice"));
    }
}

二、HashMap

1. 简介

HashMap 是一个线程不安全的哈希表实现，它继承自 AbstractMap 类。HashMap 不使用同步方法，因此在多线程环境中，需要手动同步或使用其他线程安全机制。

2. 特点

• 线程不安全：所有方法都不是同步的，需要手动同步。

• 允许 null 键和值：HashMap 允许键或值为 null。

• 性能较高：由于没有同步开销，HashMap 的性能相对较高，尤其是在单线程场景下。

3. 示例代码

java复制

import java.util.HashMap;

public class HashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();

        map.put("Alice", 25);
        map.put("Bob", 30);
        map.put("Charlie", 35);

        System.out.println("HashMap: " + map);
        System.out.println("Alice's age: " + map.get("Alice"));
    }
}

三、ConcurrentHashMap

1. 简介

ConcurrentHashMap 是一个线程安全的哈希表实现，它使用分段锁（Segmented Locking）或 CAS（Compare-And-Swap）操作来确保线程安全。ConcurrentHashMap 在高并发场景下表现优异，因为它减少了锁的粒度，提高了并发性能。

2. 特点

• 线程安全：使用分段锁或 CAS 操作确保线程安全。

• 允许 null 值，但不允许 null 键：ConcurrentHashMap 允许值为 null，但不允许键为 null。

• 高性能：在高并发场景下，ConcurrentHashMap 的性能显著优于 HashTable。

3. 示例代码

java复制

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ConcurrentHashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();

        map.put("Alice", 25);
        map.put("Bob", 30);
        map.put("Charlie", 35);

        System.out.println("ConcurrentHashMap: " + map);
        System.out.println("Alice's age: " + map.get("Alice"));
    }
}

四、对比

五、总结

• HashTable：线程安全，但性能较低，适用于多线程环境，但不推荐使用。

• HashMap：线程不安全，性能较高，适用于单线程环境。

• ConcurrentHashMap：线程安全，性能高，适用于高并发环境。