C#中Dictionary,Hashtable,List的比较及分析
一. Dictionary与Hashtable
Dictionary与Hashtable都是.Net Framework中的字典类,能够根据键快速查找值
二者的特性大体上是相同的,有时可以把Dictionary<K,V>看做是Hashtable的泛型版本。不过Hashtable是线程安全的,Dictionary是有序的。
字典的性能取决于键类型的GetHashCode()方法的实现代码。
键类型也必须实现IEquatable<T>.Equals()方法,并且如果A.Equals(B)返回true,则A和B的GetHashCode()也必须返回相同的值。
Dictionary
- 有泛型优势(类型安全,性能更好),对于值类型,不存在装箱和拆箱的性能损耗
- 读取速度快(体现在单条数据上)
- 容量利用更充分
- 有序(遍历时输出的顺序就是加入的顺序)
Hashtable
- 适合多线程
- 通过静态方法Synchronize方法可获得完全线程安全的类型
- 无序
二.List与Dictionary
List有点类似于Dictionary。二者都具有使用泛型的优点,Dictionary没有在内存中移动后续元素的性能开销。
List是在数组的基础上做的封装,遍历查询更快(数据较多时),Dictionary单条查询更快
引用某一篇文章的分析:
同样是集合,为什么性能会有这样的差距。我们要从存储结构和操作系统的原理谈起。
首先我们清楚List<T>是对数组做了一层包装,我们在数据结构上称之为线性表,而线性表的概念是,在内存中的连续区域,除了首节点和尾节点外,每个节点都有着其唯一的前驱结点和后续节点。我们在这里关注的是连续这个概念。
而HashTable或者Dictionary,他是根据Key和Hash算法分析产生的内存地址,因此在宏观上是不连续的,虽然微软对其算法也进行了很大的优化。
由于这样的不连续,在遍历时,Dictionary必然会产生大量的内存换页操作,而List只需要进行最少的内存换页即可,这就是List和Dictionary在遍历时效率差异的根本原因。6. 再谈Dictionary
也许很多人说,既然Dictionary如此强大,那么我们为什么不用Dictionary来代替一切集合呢?
在这里我们除了刚才的遍历问题,还要提到Dictionary的存储空间问题,在Dictionary中,除了要存储我们实际需要的Value外,还需要一个辅助变量Key,这就造成了内存空间的双重浪费。
而且在尾部插入时,List只需要在其原有的地址基础上向后延续存储即可,而Dictionary却需要经过复杂的Hash计算,这也是性能损耗的地方。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic; namespace ConsoleApp
{
class Program
{
public const int TOTAL_COUNT = ; public static void Main(string[] args)
{
ListTest();
DicTest();
HashtableTest();
ListInsertTest();
} private static void HashtableTest()
{
Hashtable ht = new Hashtable();
for (int i = ; i < TOTAL_COUNT; i++)
{
ht.Add(i, new Model { Num = i });
}
} public static void ListTest()
{
List<Model> list = new List<Model>();
for (int i = ; i < TOTAL_COUNT; i++)
{
list.Add(new Model { Num = i });
}
}
public static void ListInsertTest()
{
List<Model> list = new List<Model>();
list.Insert(, new Model { Num = });
list.Insert(, new Model { Num = });
for (int i = ; i < TOTAL_COUNT; i++)
{
list.Insert(,new Model { Num = i });
}
} public static void DicTest()
{
Dictionary<int, Model> dic = new Dictionary<int, Model>();
for (int i = ; i < TOTAL_COUNT; i++)
{
dic.Add(i, new Model { Num = i });
}
} public class Model
{
public int Num { set; get; }
}
}
}
测试代码

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq; namespace ConsoleApp
{
class Program
{
public const int TOTAL_COUNT = ; public static void Main(string[] args)
{
List<Model> list = new List<Model>();
for (int i = ; i < TOTAL_COUNT; i++)
{
list.Add(new Model { Num = i });
} Hashtable ht = new Hashtable();
for (int i = ; i < TOTAL_COUNT; i++)
{
ht.Add(i,new Model { Num = i });
} Dictionary<int, Model> dic = list.ToDictionary(l=>l.Num); ListTest(list);
DicTest(dic);
HashtableTest(ht);
} private static void HashtableTest(Hashtable ht)
{
foreach (var key in ht.Keys)
{
var rst = ht[key];
}
} public static void ListTest(List<Model> list)
{
foreach (var item in list)
{
var rst = item;
}
} public static void DicTest(Dictionary<int, Model> dic)
{
foreach (var key in dic.Keys)
{
var rst = dic[key];
}
} public class Model
{
public int Num { set; get; }
}
}
}
遍历测试代码
还是100W条数据
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