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Java中的Hashtable与SynchronizedMap有什么区别_锁粒度对比

P粉602998670

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发布时间:2026-02-27 13:47:24

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java中的hashtable与synchronizedmap有什么区别_锁粒度对比

Hashtable 的 synchronized 是方法级锁,锁整个对象

你调用 put()get()size() 甚至 containsKey(),全都会锁住整个 Hashtable 实例。这意味着哪怕两个线程操作的是完全不重叠的 key(比如一个改 "user:1001",一个读 "order:9999"),也得排队等锁释放。

常见错误现象:高并发下吞吐量骤降,jstack 看到一堆线程 BLOCKED 在 Hashtable.getput 上;迭代 entrySet() 时特别慢,因为整个表被锁死,连读都不能并发。

  • Hashtable 不允许 null 作为 key 或 value,否则运行时报 NullPointerException
  • 继承自古老的 Dictionary,API 设计过时(比如还留着 elements()keys() 这种 Enumeration 方法)
  • 默认初始容量是 11,扩容为 old * 2 + 1,和 HashMap 的 2 的幂次扩容不兼容

Collections.synchronizedMap 是代码块级锁,但仍是全表锁

Collections.synchronizedMap(new HashMap()) 包装出来的对象,内部用一个 mutex 对象做同步锚点,所有修改/查询方法都用 synchronized(mutex) 包裹——看起来比 Hashtable “精细”一点,实际锁粒度没变,还是整张 map 互斥。

关键差异在于:你可以传入自定义的锁对象,比如 Collections.synchronizedMap(map, myLock),从而和其他业务逻辑共用同一把锁,避免死锁或简化同步控制。

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  • 允许 null key 和 value(底层是 HashMap,行为一致)
  • 不是“真正线程安全”的银弹:像 if (!map.containsKey(k)) map.put(k, v) 这种复合操作,仍需外层加 synchronized,否则竞态照旧
  • 迭代时必须手动同步:要遍历,得写 synchronized (map) { for (Entry e : map.entrySet()) ... },漏了就可能抛 ConcurrentModificationException

ConcurrentHashMap 才是真正的分段/桶级锁,性能差距巨大

这才是现代 Java 里该用的线程安全 Map。ConcurrentHashMap 在 JDK 8+ 用 CAS + synchronized 锁单个桶(table[i]),读操作基本无锁,写操作只锁冲突的那条链或红黑树节点。16 个桶默认就能支持最多 16 个线程同时写不同 key —— 而不是 Hashtable 那样“一人写,全员等”。

性能影响直观:5 线程各塞 50 万数据,ConcurrentHashMap 通常比 Hashtable 快 5–10 倍,比 synchronizedMap 快 3–6 倍(取决于 CPU 核数和 key 分布)。

  • 不保证实时一致性:get() 可能看不到其他线程刚 put() 的值(弱一致性),但对绝大多数业务场景完全够用
  • 没有 size() 的精确原子值,size() 是估算的(要精确得用 mappingCount(),返回 long
  • computeIfAbsent()merge() 这类原子复合操作,是 ConcurrentHashMap 独有的能力,synchronizedMapHashtable 都不支持

别再用 Hashtable,synchronizedMap 仅适合简单过渡

Hashtable 是 JDK 1.0 的遗留物,官方文档明确标注为“legacy”,连 Javadoc 都建议用 ConcurrentHashMap 替代。它没泛型、没 lambda 支持、没现代 Map 接口方法(如 replaceAll),连 forEach 都得自己包装。

synchronizedMap 唯一合理场景是:你已有现成的 HashMap 实例,又不想大改接口,临时加一层同步兜底。但只要涉及并发写、迭代、条件更新,它就会暴露“有条件线程安全”的本质——表面安全,实则脆弱。

真正该做的,是从设计阶段就选 ConcurrentHashMap:初始化时明确是否需要排序(不用)、是否允许 null(它也不允许)、是否要强一致性(一般不需要)。这些取舍一旦想清楚,后面就几乎不用操心锁的事了。

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