C#集合类(HashTable, Dictionary, ArrayList)与HashTable线程安全
HashTable中的key/value均为object类型,由包含集合元素的存储桶组成。存储桶是 HashTable中各元素的虚拟子组,与大多数集合中进行的搜索和检索相比,存储桶可令搜索和检索更为便捷。每一存储桶都与一个哈希代码关联,该哈希代码是使用哈希函数生成的并基于该元素的键。HashTable的优点就在于其索引的方式,速度非常快。如果以任意类型键值访问其中元素会快于其他集合,特别是当数据量特别大的时候,效率差别尤其大。
HashTable的应用场合有:做对象缓存,树递归算法的替代,和各种需提升效率的场合。
- //Hashtable sample
- System.Collections.Hashtable ht = new System.Collections.Hashtable();
- //--Be careful: Keys can't be duplicated, and can't be null----
- ht.Add(1, "apple");
- ht.Add(2, "banana");
- ht.Add(3, "orange");
- //Modify item value:
- if(ht.ContainsKey(1))
- ht[1] = "appleBad";
- //The following code will return null oValue, no exception
- object oValue = ht[5];
- //traversal 1:
- foreach (DictionaryEntry de in ht)
- {
- Console.WriteLine(de.Key);
- Console.WriteLine(de.Value);
- }
- //traversal 2:
- System.Collections.IDictionaryEnumerator d = ht.GetEnumerator();
- while (d.MoveNext())
- {
- Console.WriteLine("key:{0} value:{1}", d.Entry.Key, d.Entry.Value);
- }
- //Clear items
- ht.Clear();
Dictionary和HashTable内部实现差不多,但前者无需装箱拆箱操作,效率略高一点。
- //Dictionary sample
- System.Collections.Generic.Dictionary<int, string> fruits =
- new System.Collections.Generic.Dictionary<int, string>();
- fruits.Add(1, "apple");
- fruits.Add(2, "banana");
- fruits.Add(3, "orange");
- foreach (int i in fruits.Keys)
- {
- Console.WriteLine("key:{0} value:{1}", i, fruits);
- }
- if (fruits.ContainsKey(1))
- {
- Console.WriteLine("contain this key.");
- }
ArrayList是一维变长数组,内部值为object类型,效率一般:
- //ArrayList
- System.Collections.ArrayList list = new System.Collections.ArrayList();
- list.Add(1);//object type
- list.Add(2);
- for (int i = 0; i < list.Count; i++)
- {
- Console.WriteLine(list[i]);
- }
HashTable是经过优化的,访问下标的对象先散列过,所以内部是无序散列的,保证了高效率,也就是说,其输出不是按照开始加入的顺序,而Dictionary遍历输出的顺序,就是加入的顺序,这点与Hashtable不同。如果一定要排序HashTable输出,只能自己实现:
- //Hashtable sorting
- System.Collections.ArrayList akeys = new System.Collections.ArrayList(ht.Keys); //from Hashtable
- akeys.Sort(); //Sort by leading letter
- foreach (string skey in akeys)
- {
- Console.Write(skey + ":");
- Console.WriteLine(ht[skey]);
- }
HashTable与线程安全:
为了保证在多线程的情况下的线程同步访问安全,微软提供了自动线程同步的HashTable:
如果 HashTable要允许并发读但只能一个线程写, 要这么创建 HashTable实例:
//Thread safe HashTable
System.Collections.Hashtable htSyn = System.Collections.Hashtable.Synchronized(new System.Collections.Hashtable());
这样, 如果有多个线程并发的企图写HashTable里面的 item, 则同一时刻只能有一个线程写, 其余阻塞; 对读的线程则不受影响。
另外一种方法就是使用lock语句,但要lock的不是HashTable,而是其SyncRoot;虽然不推荐这种方法,但效果一样的,因为源代码就是这样实现的:
- //Thread safe
- private static Hashtable htCache = new Hashtable();
- public static void AccessCache()
- {
- lock (htCache.SyncRoot)
- {
- //Do something
- }
- }
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