Различия между ConcurrentHashMap и Collections.synchronizedMap(Map)

В многопоточных приложениях на Java часто возникает необходимость использования синхронизированных коллекций для обеспечения целостности данных. Особенно актуальным становится вопрос выбора подходящей реализации карты (Map) для таких задач. В стандартной библиотеке Java представлены три основных варианта: Hashtable, Collections.synchronizedMap(Map) и ConcurrentHashMap.

Рассмотрим пример. Предположим, есть веб-приложение, которое обрабатывает запросы пользователей. Каждый запрос обрабатывается в отдельном потоке, и все эти потоки имеют доступ к общему ресурсу — карте, которая хранит информацию о пользователях. В этом случае для обеспечения целостности данных необходимо использовать синхронизированную карту.

Hashtable является устаревшей реализацией, она была адаптирована для соответствия интерфейсу Map. Несмотря на то, что Hashtable синхронизирован, у него есть серьезные проблемы с масштабируемостью, поэтому его использование не рекомендуется в новых проектах.

Основное различие между Collections.synchronizedMap(Map) и ConcurrentHashMap заключается в подходе к синхронизации.

Collections.synchronizedMap(Map) обеспечивает базовую синхронизацию, блокируя всю карту при выполнении любых операций с ней. Это означает, что в любой момент времени только один поток может выполнять любые операции с картой. Это может привести к проблемам производительности при работе с большим количеством потоков.

В отличие от этого, ConcurrentHashMap использует более сложный подход к синхронизации. Вместо блокировки всей карты, ConcurrentHashMap разделяет ее на несколько сегментов и блокирует только те сегменты, которые в данный момент изменяются. Это позволяет другим потокам параллельно работать с остальными сегментами карты, что значительно улучшает производительность при работе с большим количеством потоков.

Таким образом, при выборе между Collections.synchronizedMap(Map) и ConcurrentHashMap, следует учесть количество потоков и объем данных. Если количество потоков небольшое и они редко выполняют операции с картой, то можно использовать Collections.synchronizedMap(Map). Если же потоков много и они активно работают с картой, то лучше выбрать ConcurrentHashMap.