Em Java, qual é a diferença entre IdentityHashMap e HashMap + Comparação de desempenho

Publicados: 2021-10-19
diferença-entre-identidadehashmap-e-hashmap-comparação de desempenho

Algum tempo atrás eu tenho um caso especial em que eu tenho que comparar a chave do mapa com base no equality operator (==) . O operador de igualdade (==) compara as referências (endereços na memória) das duas Chaves como dois números diferentes.

Por outro lado, HashMap é o componente Java Collection Framework mais usado que compara a exclusividade da chave com a ajuda do método equals() .

Além disso, IdentityHashMap não usa hash de object.hashCode() mas usa System.identityHashCode(object) . Poderíamos usar IdentityHashMap para objetos mutáveis ​​cujo código de hash muda durante o tempo de execução.

Se você quiser saber mais sobre equals() e == que se aplica on String Object , siga este tutorial: https://crunchify.com/how-to-override-equals-and-hashcode-method-in-java/.

Teste básico que demonstra o comportamento equals() e == acima:

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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 ( ) ) ;
}
}

Resultado:

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

Vamos fazer o teste de desempenho nos dois mapas:

  1. Criar classe Java: CrunchifyIdentityHashMapVsHashMapPerformance .java
  2. startCrunchifyTest()
    • Gera o tamanho do mapa aleatório em milhões
    • Instancie e inicialize crunchifyString[] String Array objeto com o número aleatório gerado acima com texto: This is Crunchify's Test # number
  3. crunchifyCompareIdentityHashMapVsHashMap(String[] crunchifyString , Map<String, Integer> crunchifyMap , String name )
    • Passe todos os parâmetros necessários para este método
    • crunchifyMap terá valor IdentityHashMap / HashMap
    • Iterar por meio de crunchifyString[] e colocar valores em Map — esta operação leva algum tempo
    • Iterar através de crunchifyString[] e obter valores de Map — esta operação leva algum tempo
    • Vamos descobrir o tempo de execução para ambas as operações acima para que possamos comparar qual delas é melhor para as operações acima? IdentityHashMap OU HashMap
    • Imprimir resultado acima
  4. Execute as tarefas acima 2 e 3 no total 8 vezes.
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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 ( ) ;
}
 
}

Resultado:

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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

Observação:

Como você pode ver aqui no resultado, para mapas grandes, o IdentityHashMap tem um desempenho muito melhor. Por quê? IdentityHashMap doesn't use equals() and hashcode() methods , que são considerados muito caros.

Apenas FYI:

As operações acima que estamos fazendo para colocar e obter valores de e para Map são muito intensivas em CPU.

Teste IdentityHashMap vs HashMap - uso da CPU