HashMap และ ConcurrentHashMap คำถามสัมภาษณ์ยอดนิยม

การสร้างคีย์สำหรับ HashMap

ความต้องการหลักประการหนึ่งคือเราต้องส่งคืนค่าของอ็อบเจ็กต์โดยไม่มีข้อผิดพลาด ขวา? มิฉะนั้น ยังไม่ชัดเจนว่าจะจินตนาการถึงโครงสร้างข้อมูลที่คุณกำลังออกแบบได้อย่างไร มันจะใช้ไม่ได้เลย เพื่อตัดสินใจว่าเราได้สร้างคีย์ที่ดีแล้ว เราจำเป็นต้องรู้ว่า HashMap ทำงานอย่างไร HashMap สร้างขึ้นบนหลักการของ Hashing คีย์ในโค้ดแฮชส่วนใหญ่จะใช้ร่วมกับเมธอดเท่ากับ() เพื่อเพิ่มและค้นหาองค์ประกอบใน HashMap หากรหัสแฮชของออบเจ็กต์ถูกเปลี่ยนเป็นคู่คีย์-ค่าอื่น แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้รับค่าจากแผนที่ กรณีนี้เรียกว่าหน่วยความจำรั่ว เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ กุญแจและแผนที่จะต้องไม่เปลี่ยนรูป นี่คือเหตุผลหลักว่าทำไมคลาสที่ไม่เปลี่ยนรูป เช่น String, Integer และคลาสอื่นที่คล้ายคลึงกันจึงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการสร้างคีย์

แต่โปรดจำไว้ว่าแนะนำให้ใช้ความไม่เปลี่ยนรูป แต่ไม่จำเป็น หากคุณต้องการสร้างออบเจ็กต์ที่ไม่แน่นอนให้เป็นคีย์ คุณต้องแน่ใจว่าออบเจ็กต์คีย์ไม่เปลี่ยนรหัสแฮชของออบเจ็กต์ ซึ่งสามารถทำได้โดยการแทนที่เมธอด hashCode() นอกจากนี้ คลาสคีย์จะต้องทำงานอย่างถูกต้องด้วยเมธอด hashCode() และเท่ากับ() เพื่อหลีกเลี่ยงพฤติกรรมการดำเนินการที่ไม่พึงประสงค์และน่าประหลาดใจ

ความแตกต่างระหว่าง HashMap และ ConcurrentHashMap

Whatбы лучше визуализировать СoncurrentHashMap нужно рассматривать этот класс How группу HashMap’ов. Whatбы брать и класть значения пар(key-value) в HashMap необходимо вычислить хэш-code и найти правильный сегмент массива Collection.Entry. В ConcurrentHashMap отличие заключается во внутренней структуре для хранения пар key-value. ConcurrentHashMap имеет дополнительную концепцию сегментов. Будет легко понять если представить, что один сегмент эквивалентен одному HashMap[концептуально]. ConcurrentHashMap разделена на множество сегментов [по умолчанию их число равно 16] при инициализации. ConcurrentHashMap похожим потокам примерно (16) получать одновременный доступ к этому сегменту, каждый поток работает одновременно с высоким параллелизмом. Отсюда, если ваша пара key-value хранится в сегменте 10 не нужно блокировать остальные 15 сегментов дополнительно. Такая структура обеспечивает очень высокий уровень параллелизма.

Другими словами Concurrent HashMap использует множество замков и каждый замок управляет одним сегментом структуры. Установки данных в определенном сегменте заблокированы для получения в этом сегменте так синхронизированы операции обновления. При получении данных, чтения на лету используется без синхронизации. Если считывать данные на лету то сегмент блокируется и запись производится в синхронизированный блок.

Различия между HashMap и Collection.synchronizedMap(HashMap)

Все на самом деле просто! HashMap не синхронизирована и Collection.synchronizedMap(HashMap) возвращает упакованные методы HashMap которые являются синхронизированными get и put методами.

Фактически, Collection.synchronizedMap(HashMap) внутренне созданного внутреннего класса SunchronizedMap содержащего пары key-value передающиеся в HashMap How аргумент. Такой пример внутренних классов ничего не меняет в первоначальных параметрах HashMap и является fully независимым.

Различия между ConcurrentHashMap и Collections.synchronizedMap(HashMap)

Оба являются синхронизированными versionми HashMap c различиями в функциональности и внутренней структуре. Как указано выше ConcurrentHashMap состоит из внутренних сегментов, которые могут рассматриваться How независимые HashMap’ы концептуально. Все эти сегменты могу быть заблокированы отдельными потоками выполняемыми одновременно. Таким образом несколько потоков могу одновременно получить/положить пары key-value из ConcurrentHashMap без блокирования/ожидания друг друга.

Из Collections.synchronizedMap() мы получаем синхронизированную версию HashMap и доступ в блокировании образом. Это означает то что если несколько потоков пытаются получить доступ к synchronizedMap в одно и тоже время им будет позволено взять/положить пары key-value по одному синхронизированному образу.

Различия между HashMap и HashTable

Этот вопрос также является простым. Главное различие в том что HashTable синхронизирован а HashMap нет. Если вас спросят по другим причинам то скажите им что HashTable является наследием класса (часть JDK 1.0) который был произведен в рамках коллекции реализовав интерфейс Map позже. В нем все еще есть вещи которых нету в HashMap такие к примеру How Enumerators(счётчики). Другой незначительной причиной является то что HashMap поддерживает ключ со meaningм null.(Отображаемый How пустая область памяти). HashTable не поддерживает ключ со meaningм null и вызывает исключение NullPointerException, при попытке его задать.

Различия между HashTable и Collection.synchronized(HashMap)

До сих пор вы возможно только знали об их сходствах. Оба являются синхронизированными versionми коллекций. Оба имеют синхронизированные методы внутри. Оба блокируют потоки и заставляют ждать когда можно взять/положить что-либо в коллекцию. Так в чем же различия? Хорошо! Нет основных различий для указанных выше причин. Производительность обоих одинакова. Единственное что различает их это то что HashTable наследуемый класс он получил свои дополнительные функции такие How Enumerators(счетчики).

Влияние случайных/фиксированных значений для значения ключа.

Влияние в обоих случаях будь то фиксированное meaning or случайное будет иметь одинаковый результат и это необъяснимое поведение. Большое meaning имеет место в HashMap где поставить пару key-value и где восстановить. Если положение an object ключа меняется каждый раз то его положение будет рассчитываться каждый раз разными способами. Таким образом an object хранящийся в HashMap будет потерян навсегда с минимальной возможностью восстановления. Поэтому значения ключей являются неизменными и каждый раз возвращают уникальные значения.

Использование HashMap в несинхронизированном codeе многопоточных приложений.

— в худшем случае это может вызвать бесконечный цикл.

— Да.

— Ты был прав это действительно может привести к бесконечному циклу. Ты спросишь: "Как?"

— Хорошо! Вот причина!

HashMap имеет концепцию повторного хеширования, когда достигает своего верхнего предела. Это процесс создания новой области памяти и копирования туда существующих элементов. Допустим Поток A положил пару key-value в Map и повторное хеширование началось, в то же время поток Б начал манипулировать с областью памяти используя операцию put(положить). Во время повторного хеширования существует возможность для создания циклической зависимости где элемент находящийся в ссылочном листе [в любой области памяти] может указывать на любой предыдущий узел в ту же область памяти. Это приведет к бесконечному циклу так How code повторного хеширования содержит в себе while(TRUE) {//получаем следующий узел} который будет работать бесконечно.

Посмотрите внимательно на этот code содержащий метод передачи использующий операцию повторного хеширования:

public Object get(Object key) {
    Object k = maskNull(key);
    int hash = hash(k);
    int i = indexFor(hash, table.length);
    Entry e = table[i];

    //While true is always a bad practice and cause infinite loops

    while (true) {
        if (e == null)
            return e;
        if (e.hash == hash && eq(k, e.key))
            return e.value;
        e = e.next;
    }
}

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในบทความถัดไป หากคุณพบว่าบทความนี้มีประโยชน์ โปรดแบ่งปันกับเพื่อนของคุณ! มีความสุขในการเรียนรู้!