В Java В чем разница между IdentityHashMap и HashMap + Сравнение производительности

Опубликовано: 2021-10-19
разница между сравнением производительности идентичности и хэш-карты

Когда-то у меня был особый случай, когда мне нужно было сравнить ключ карты на основе equality operator (==) . Оператор равенства (==) сравнивает ссылки (адреса в памяти) двух ключей как два разных числа.

С другой стороны, HashMap является наиболее часто используемым компонентом Java Collection Framework, который сравнивает уникальность ключа с помощью метода equals() .

Кроме того, IdentityHashMap не использует хэш из object.hashCode() а использует System.identityHashCode(object) . Мы могли бы использовать IdentityHashMap для изменяемых объектов, чей хэш-код изменяется во время выполнения.

Если вы хотите узнать больше о equals() и == , которые применяются on String Object следуйте этому руководству: https://crunchify.com/how-to-override-equals-and-hashcode-method-in-java/.

Базовый тест, который демонстрирует приведенное выше поведение equals() и ==:

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 ( ) ) ;
}
}

Результат:

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

Проведем тестирование производительности на обеих картах:

  1. Создайте класс Java: CrunchifyIdentityHashMapVsHashMapPerformance .java
  2. startCrunchifyTest()
    • Генерирует случайный размер карты в миллионах
    • Создание экземпляра и инициализация crunchifyString[] String Array с сгенерированным выше случайным числом с текстом: This is Crunchify's Test # number
  3. crunchifyCompareIdentityHashMapVsHashMap(String[] crunchifyString , Map<String, Integer> crunchifyMap , String name )
    • Передайте все необходимые параметры этому методу
    • crunchifyMap будет иметь значение IdentityHashMap / HashMap
    • Перебираем crunchifyString[] и помещаем значения в Map — эта операция занимает некоторое время
    • Перебрать crunchifyString[] и получить значения из Map — эта операция занимает некоторое время
    • Мы узнаем время выполнения обеих вышеуказанных операций, чтобы мы могли сравнить, какой из них лучше для вышеуказанных операций? IdentityHashMap ИЛИ HashMap
    • Распечатать приведенный выше результат
  4. Выполните вышеуказанные задания 2 и 3 всего 8 раз.
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 ( ) ;
}
 
}

Результат:

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

Наблюдение:

Как вы можете видеть здесь, для больших карт IdentityHashMap работает намного лучше. Почему? IdentityHashMap doesn't use equals() and hashcode() methods , которые считаются очень дорогостоящими.

Просто к вашему сведению:

Вышеупомянутые операции, которые мы выполняем для помещения и получения значений из карты и в нее, очень интенсивно используют ЦП.

Тест IdentityHashMap vs HashMap — загрузка ЦП