经典面试问题:HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap的区别?

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目录

回答思路

一、线程安全角度

二、线程优化,锁粒度角度

2.1、HashTable锁粒度粗,ConcurrentHashMap锁粒度细

2.2、ConcurrentHashMap只有写操作加锁,读操作不加锁

2.3、ConcurrentHashMap充分利用了CAS特性

2.4、ConcurrentHashMap和HashTable的扩容方式也不一样

2.5、HashMap key允许为null,其他两个都不可以


回答思路

        先考虑线程安全,再考虑锁粒度,多线程下的优化;


一、线程安全角度

        HashMap本身不是线程安全的,多线程下更多的使用是HashTable,ConcurrentHashMap;

HashTable只是在关键方法上加了synchronized,相当于针对HashTable本身加锁;ConcurrentHashMap相对于HashTable做出了一些优化和改进:对读方式没有加锁(但使用了volatile保证从内存中读取数据),只对写操作使用synchronized进行加锁,但不是对整个对象进行加锁,而是对每个哈希桶进行加锁;(如下图)

经典面试问题:HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap的区别?

 经典面试问题:HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap的区别?


二、线程优化,锁粒度角度

2.1、HashTable锁粒度粗,ConcurrentHashMap锁粒度细

        HashTable只有一把锁,是在方法上加synchronized,相当于对this加锁,也就是对哈希表本身加锁;

        ConcurrentHashMap中,每个哈希桶都有自己的锁,大大降低了锁冲突,提高了性能;

2.2、ConcurrentHashMap只有写操作加锁,读操作不加锁

        ConcurrentHashMap在设计的时候还慎重的考虑到了:若一个线程读,一个线程修改,这种操作的线程安全问题;ConcurrentHashMap保证了读数据一定是读到整段数据,不会发生读到的是修改了一半的数据;另外,读操作中也广泛的使用volatile来保证及时读到数据;

2.3、ConcurrentHashMap充分利用了CAS特性

        对于ConcurrentHashMap来说,设计的时候就是能不加锁就不加锁,大部分都是通过CAS来实现的,比如:维护元素个数,实现轻量级锁;核心就是:尽可能降低锁冲突的概率(所冲突对性能影响很大)

2.4、ConcurrentHashMap和HashTable的扩容方式也不一样

        HashTable扩容方式:

              put元素时,发现负载因子超过阈值,就会触发扩容——申请一个更大的数组,然后讲旧数据搬运到新数组上;

               缺陷:旧数组元素越多,搬运的开销越大;

        ConcurrentHashMap扩容方式:

               扩容的时候,旧数组和新数组会同时存在一段时间,每次操作哈希表的时候都会把旧内存的一些元素搬运到新数组中,直到全部搬运完才释放旧数组的空间(查询元素时,旧和新一起查;插入元素时,直接往新的上插入;删除元素,直接删了,不用搬运);

2.5、HashMap key允许为null,其他两个都不可以

        emm…这个虽然也是区别,但是不是很关键,面试的时候根据情况来答就ok~


经典面试问题:HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap的区别?

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