HashMap vs ConcurrentHashMap

HashMap 사용 시 동시성 문제를 해결하기 위해 ConcurrentHashMap을 사용

자바에서 HashMap과 ConccurentHashMap의 차이

1) Thread Safe

• 주요 차이점은 ConcurrentHashMap은 내부적으로 동기화되어 스레드로부터 안전하다는 것.
• HashMap은 Collections.synchronizedMap() 메서드를 사용하여 외부적으로 동기화할 수 있다.

2) Internal Structure

• ConcurrentHashMap의 모든 작업이 동기화되는 것은 아니다.
  • 추가 및 삭제와 같은 수정 작업만 동기화되고 읽기 작업은 동기화되지 않는다.
• HashMap을 Collections.synchronizedMap() 메서드를 사용하여 외부에서 동기화하는 경우, 모든 작업이 동기화 된다.
  • 이렇게 하면 속도가 느려지는 문제가 있다.

3) Introduction Into Java Collection Framework

• HashMap은 JDK 1.2 부터 Java Collection Framework에 포함
• ConcurrentHashMap은 나중에 Java Collection Framework에 동시성 패키지의 일부로 도입 되었음.
• ConcurrentHashMap은 레거시 클래스인 HashTable의 대안으로 취급된다.
  • HashTable 클래스의 메서드에는 synchronized 키워드 사용하고 있어 스레드 세이프하지만, 속도 저하 이슈가 있음.

4) Null Keys And Null Values

• HashMap은 하나의 null 키와 여러 null 값을 허용한다.
• ConcurrentHashMap은 null 키와 null 값을 허용하지 않는다.

5) Fail-Fast Vs Fail-Safe

• HashMap의 Iterator는 fail-fast 방식을 사용.
  • Iterator가 생성된 이후 Map이 수정되면 즉시 ConcurrentModificationException 예외가 발생하여 프로그램이 중단된다.
• ConcurrentMap의 Iterator는 fail-safe 방식을 사용.
  • Iterator가 생성된 이후 Map이 수정되어도 예외가 발생하지 않는다.
  • Iterator가 반환하는 값은 Iterator가 생성된 시점에서의 Map 상태를 기반으로 하기 때문에 항상 일관된 값을 반환한다.
  • 즉, 수정된 값을 반영하지 않는다.

6) Performance

• ConcurrentHashMap의 수정 작업만 동기화 된다. 따라서 ConcurrentHashMap의 추가 또는 삭제 작업은 HashMap 보다 느리다.
• 읽기 작업은 HashMap과 ConcurrentHashMap 모두 동기화하지 않기 때문에 동일한 성능을 보인다.

7) When To Use What?

• HashMap은 내부에서 동기화를 제공하지 않기 때문에 단일 스레드(single-threaded) 애플리케이션에 적합하다.
• ConcurrentHashMap은 내부에서 동기화(synchronization)를 제공하여 여러 개의 스레드가 동시에 맵에 접근하고 수정할 수 있도록 하기 때문에 동시 다중 스레드(concurrent multi-threaded) 애플리케이션에 적합하다.