Java에서 IdentityHashMap과 HashMap의 차이점 + 성능 비교

게시 됨: 2021-10-19
신원의 차이hashmap-and-hashmap-performance-comparison

언젠가는 equality operator (==) 를 기반으로 Map의 Key를 비교해야 하는 특별한 경우가 있습니다. 등호 연산자(==)는 두 키의 참조(메모리 주소)를 두 개의 다른 숫자로 비교합니다.

반면에 HashMap은 equals() 메소드의 도움으로 Key의 고유성을 비교하는 Java Collection Framework 컴포넌트로 가장 많이 사용된다.

또한 IdentityHashMap 은 object.hashCode() 의 해시를 사용하지 않고 System.identityHashCode(object) 를 사용합니다. 런타임 중에 해시 코드가 변경되는 변경 가능한 개체에 대해 IdentityHashMap을 사용할 수 있습니다.

on String Object 적용되는 equals() 및 == 에 대해 자세히 알아보려면 https://crunchify.com/how-to-override-equals-and-hashcode-method-in-java/ 자습서를 따르세요.

위의 equals() 및 == 동작을 보여주는 기본 테스트:

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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 ( ) ) ;
}
}

결과:

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

두 맵에서 성능 테스트를 수행해 보겠습니다.

  1. 자바 클래스 생성: CrunchifyIdentityHashMapVsHashMapPerformance .java
  2. startCrunchifyTest()
    • 수백만 단위의 랜덤 맵 크기 생성
    • crunchifyString[] 문자열 배열 객체를 위에서 생성된 텍스트와 함께 생성 및 초기화: This is Crunchify's Test # number
  3. crunchifyCompareIdentityHashMapVsHashMap(String[] crunchifyString , Map<String, Integer> crunchifyMap , String name )
    • 모든 필수 매개변수를 이 메소드에 전달하십시오.
    • crunchifyMap 은 IdentityHashMap / HashMap 값을 갖습니다.
    • crunchifyString[]을 반복하고 Map에 값을 넣습니다. 이 작업에는 시간이 걸립니다.
    • crunchifyString[]을 반복하고 Map에서 값을 가져옵니다. 이 작업은 시간이 걸립니다.
    • 위의 두 작업에 대한 실행 시간을 알아내서 위의 작업 중 어느 것이 더 나은지 비교할 수 있습니다. IdentityHashMap 또는 HashMap
    • 위 결과 인쇄
  4. 위의 작업 2와 3을 총 8회 수행합니다.
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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 ( ) ;
}
 
}

결과:

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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

관찰:

결과에서 볼 수 있듯이 큰 맵의 경우 IdentityHashMap이 훨씬 더 잘 수행됩니다. 왜요? IdentityHashMap doesn't use equals() and hashcode() methods .

참고로:

Map에서 값을 넣고 가져오기 위해 수행하는 위의 작업은 CPU를 매우 많이 사용합니다.

IdentityHashMap 대 HashMap 테스트 - CPU 사용량