Javaの場合IdentityHashMapとHashMapの違いは何ですか+パフォーマンスの比較

公開: 2021-10-19
同一性ハッシュマップとハッシュマップパフォーマンスの比較の違い

いつか、 equality operator (==)に基づいてマップのキーを比較しなければならないという特殊なケースがあります。 等式演算子（==）は、2つのキーの参照（メモリ内のアドレス）を2つの異なる数値として比較します。

一方、HashMapは、 equals()メソッドを使用してキーの一意性を比較する最もよく使用されるJavaコレクションフレームワークコンポーネントです。

また、 IdentityHashMapはobject.hashCode()からのハッシュを使用しませんが、 System.identityHashCode(object)を使用します。 実行時にハッシュコードが変更される可変オブジェクトには、IdentityHashMapを使用できます。

on String Objectに適用されるequals()と==について詳しく知りたい場合は、次のチュートリアルに従ってください：https：//crunchify.com/how-to-override-equals-and-hashcode-method-in-java/。

上記のequals（）および==の動作を示す基本テスト：

Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
package crunchify . com . tutorials ;
 
import java . util . HashMap ;
import java . util . IdentityHashMap ;
import java . util . Map ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifyIdenityHashMapVsHashMapSample {
 
public static void main ( String [ ] args ) {
Map < String , String > crunchifyIdentityHashMap = new IdentityHashMap < String , String > ( ) ;
Map < String , String > crunchifyHashMap = new HashMap < String , String > ( ) ;
 
// Let's checkout what happens when we put Unique Key to IdentityHashMap
crunchifyIdentityHashMap . put ( "Company" , "Crunchify" ) ;
// this considered different object for == operator
crunchifyIdentityHashMap . put ( new String ( "Company" ) , "Google" ) ;
crunchifyIdentityHashMap . put ( "Company" , "Facebook" ) ;
System . out . println ( "crunchifyIdentityHashMap KeySet Size: " + crunchifyIdentityHashMap . keySet ( ) . size ( ) ) ;
 
// Let's checkout what happens when we put Unique Key to HashMap
crunchifyHashMap . put ( "Company" , "Crunchify" ) ;
// key1.equals(key2) returns true hence it removes the old value
crunchifyHashMap . put ( new String ( "Company" ) , "Google" ) ;
crunchifyHashMap . put ( "Company" , "Facebook" ) ;
System . out . println ( "crunchifyHashMap KeySet Size: " + crunchifyHashMap . keySet ( ) . size ( ) ) ;
}
}

結果：

1
2
crunchifyIdentityHashMap KeySet Size : 2
crunchifyHashMap KeySet Size : 1

両方のマップでパフォーマンステストを実行してみましょう。

  1. Javaクラスの作成： CrunchifyIdentityHashMapVsHashMapPerformance .java
  2. startCrunchifyTest()
    • ランダムマップサイズを数百万単位で生成します
    • crunchifyString[]文字列のインスタンス化と初期化上記で生成された乱数とテキストの配列オブジェクト： This is Crunchify's Test # number
  3. crunchifyCompareIdentityHashMapVsHashMap(String[] crunchifyString , Map<String, Integer> crunchifyMap , String name )
    • 必要なすべてのパラメーターをこのメソッドに渡します
    • crunchifyMap値はIdentityHashMap / HashMapになります
    • crunchifyString []を反復処理し、値をMapに配置します—この操作には時間がかかります
    • crunchifyString []を反復処理し、Mapから値を取得します—この操作には時間がかかります
    • 上記の両方の操作の実行時間を調べて、どちらが上記の操作に適しているかを比較できるようにしますか？ IdentityHashMapまたはHashMap
    • 上記の結果を印刷
  4. 上記のタスク2と3を合計8回実行します。
Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
package crunchify . com . tutorials ;
 
import java . util . HashMap ;
import java . util . IdentityHashMap ;
import java . util . Map ;
import java . util . Random ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifyIdentityHashMapVsHashMapPerformance {
static Random rand = new Random ( ) ;
 
private static void startCrunchifyTest ( ) {
 
// Let's run test for 5 times
for ( int i = 0 ; i < 15 ; ++ i ) {
 
// Let's create random Map size which we will use in IdentityHashMap and HashMap
int randomMapSize = 1000000 + rand . nextInt ( 9000000 ) ;
String [ ] crunchifyString = new String [ randomMapSize ] ;
for ( int j = 0 ; j < randomMapSize ; ++ j )
// Assign below string to crunchifyString Object
crunchifyString [ j ] = "This is Crunchify's Test #" + j ;
 
System . out . println ( "\nIteration # " + i + " - Creating String with size: " + randomMapSize ) ;
crunchifyCompareIdentityHashMapVsHashMap ( crunchifyString , new HashMap < String , Integer > ( randomMapSize ) , "HashMap" ) ;
 
// Runs the garbage collector
System . gc ( ) ;
crunchifyCompareIdentityHashMapVsHashMap ( crunchifyString , new IdentityHashMap < String , Integer > ( randomMapSize ) ,
"IdentityHashMap" ) ;
 
// Runs the garbage collector
System . gc ( ) ;
}
}
 
/**
* @param crunchifyString
* @param crunchifyMap
*            : IdentityHashMap / HashMap
* @param name
*/
private static void crunchifyCompareIdentityHashMapVsHashMap ( String [ ] crunchifyString , Map < String , Integer > crunchifyMap ,
String name ) {
long start = System . currentTimeMillis ( ) ;
 
// put crunchifyString String[] to map
for ( int put = 0 ; put < crunchifyString . length ; ++ put )
crunchifyMap . put ( crunchifyString [ put ] , put ) ;
 
boolean result = false ;
for ( int get = 0 ; get < crunchifyString . length ; ++ get ) {
if ( crunchifyMap . get ( crunchifyString [ get ] ) ! = get )
result = true ;
}
System . out . println ( name + " time taken : \t" + ( System . currentTimeMillis ( ) - start ) / 1000. + " sec" ) ;
 
// Check for result discrepancy
if ( crunchifyMap . size ( ) ! = crunchifyString . length )
System . out . println ( "Please check size. Test failed" ) ;
if ( result )
System . out . println ( "Result failed.." ) ;
}
 
public static void main ( String [ ] args ) {
System . out . println ( "IdentityHashMap Vs. HashMap comparison Test started..." ) ;
 
// method to compare IdentityHashMap and HashMap
startCrunchifyTest ( ) ;
}
 
}

結果：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
IdentityHashMap Vs . HashMap comparison Test started . . .
 
Iteration # 0 - Creating String with size: 6964175
HashMap time taken : 3.155 sec
IdentityHashMap time taken : 1.517 sec
 
Iteration # 1 - Creating String with size: 6556459
HashMap time taken : 3.415 sec
IdentityHashMap time taken : 1.466 sec      < == IdentityHashMap gives better result for large object
 
Iteration # 2 - Creating String with size: 9567664
HashMap time taken : 4.173 sec
IdentityHashMap time taken : 2.339 sec      < == better
 
Iteration # 3 - Creating String with size: 4230755
HashMap time taken : 0.372 sec
IdentityHashMap time taken : 0.911 sec
 
Iteration # 4 - Creating String with size: 7821718
HashMap time taken : 1.096 sec
IdentityHashMap time taken : 0.812 sec
 
Iteration # 5 - Creating String with size: 8125421
HashMap time taken : 4.883 sec
IdentityHashMap time taken : 1.876 sec      < == better
 
Iteration # 6 - Creating String with size: 3166432
HashMap time taken : 0.537 sec
IdentityHashMap time taken : 0.708 sec
 
Iteration # 7 - Creating String with size: 2821415
HashMap time taken : 0.227 sec
IdentityHashMap time taken : 0.621 sec

観察：

結果としてここに表示されているように、大きなマップの場合、IdentityHashMapのパフォーマンスははるかに優れています。 なんで？ IdentityHashMap doesn't use equals() and hashcode() methods 。

参考までに：

Mapとの間で値を出し入れするために行っている上記の操作は、CPUに非常に負荷がかかります。

IdentityHashMapとHashMapのテスト-CPU使用率