В Java есть несколько реализаций хеш-таблиц, которые имеют синхронизацию для безопасного использования в многопоточных приложениях: это Hashtable, synchronized HashMap и ConcurrentHashMap. Вот основные различия между ними:
- Потокобезопасность: Hashtable и synchronized HashMap являются потокобезопасными, но немного по-разному обеспечивают синхронизацию. Hashtable использует синхронизацию на уровне всей таблицы и блокирует все операции, что может привести к замедлению работы системы в случае большой конкуренции за доступ к таблице. Synchronized HashMap же также блокирует все операции, но делает это на уровне отдельных сегментов таблицы, что позволяет более эффективно распределять нагрузку при работе из нескольких потоков. ConcurrentHashMap использует синхронизацию на уровне сегментов, что позволяет нескольким потокам одновременно изменять и читать данные.
- Производительность: Из-за разных подходов к синхронизации производительность Hashtable и synchronized HashMap может страдать в многопоточной среде. ConcurrentHashMap же оптимизирован для работы в многопоточной среде и обеспечивает более высокую производительность в сравнении с Hashtable и synchronized HashMap.
- Работа с null значениями: Hashtable не позволяет использовать null в качестве ключа или значения, в то время как synchronized HashMap и ConcurrentHashMap допускают использование null-значений.
- Итерирование: Итерация по элементам любой из этих коллекций может потребовать дополнительных ресурсов, так как при итерации необходимо синхронизироваться со всеми сегментами карты. В ConcurrentHashMap это можно оптимизировать, используя методы keySet(), entrySet() и values(), которые возвращают представление множества, доступного только для чтения.
- Доступность методов: ConcurrentHashMap поддерживает только ограниченный набор методов, доступных для безопасного доступа из нескольких потоков - putIfAbsent(), remove(), replace() и т.д. Hashtable и synchronized HashMap не имеют ограничений на доступные методы и их порядок вызова.
Таким образом, основными различиями между Hashtable, synchronized HashMap и ConcurrentHashMap являются потокобезопасность, производительность, работа с null значениями, итерирование и доступность методов. Если требуется безопасный доступ к данным из нескольких потоков, то следует использовать ConcurrentHashMap. В случае, если работа происходит только в одном потоке и безопасность не является проблемой, то можно использовать Hashtable или synchronized HashMap.
