哪个更合适:哈希表还是BST的序列化,并发性?

时间:2013-02-21 07:46:35

标签: serialization concurrency hashmap binary-search-tree

我认为如果我们通过链接进行冲突解决,哈希表会更合适,因为对于任何读取或写入操作,我们必须在哈希表中获取对该条目(索引和值)的锁定,而我们必须锁定整个BST以对其进行任何更新。

我认为我们需要锁定整个BST结构,因为想象我们要在树中插入一个新节点,我们首先必须遍历到达正确的父位置(比如节点A),如果我们避开获得锁定树结构可能会改变,我们必须重新开始。

在哈希表的情况下,输入将总是散列到相同的位置,并且我们知道要锁定哪个索引,这在BST的情况下是未知的。

如果我错了,请纠正我,并帮我找到正确的答案。

P.S:这是一个亚马逊访谈问题。

2 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我认为在并发性方面你所说的是正确的,哈希表将是一个更好的选择,但就序列化而言,我认为BST会更好。这是因为在BST中我们将只有数据节点,但是在哈希表中,我们将拥有数据的键和值对,以及没有值的几个键。因此,与BST相比,序列化时需要更多空间。

答案 1 :(得分:0)

你可以做一个混合解决方案。做一个哈希表,其中每个槽都是二叉树。所以说1024个插槽,每个插槽都有一个二叉树。哈希上的冲突进入二叉树,不需要锁定插入上的所有内容,只需要更新所需的树。

此外,如果你使用原子操作和一些聪明,你可以通过完全避免锁定使它更加并发。插入新节点的原子更新,如果原子更新失败,另一个线程添加了一个节点,只需再次循环直到成功为止。

我已经完成了这个 https://github.com/exodist/GSD/tree/master/Structures

这是一个高度并发的哈希/树混合。它使用原子操作,没有互斥体。它可以在插入时旋转,但永远不会阻塞读取或更新现有键。它可以调整大小/平衡/等。您可以遍历所有条目等。管理自己的内存并具有重新计数键/值的回调。您还可以将一个字典中的键“链接”到另一个字典中,以便更新第一个键中的键可以改变第二个键的值。

当您在问题中抛出更多线程时,此设计实际上会提高性能:

(T)是多少线程,忽略MI,slot是使用了多少个哈希槽,Ops是插入的项目数(用线程划分以查看每个线程的数量)

./performance.run
   T, MI,   Slots,      Ops:      Insert   Rebalance      Update      Resize      Lookup      Immute            
   4, 16,    1024,  5000000:  2.765500363  0.915232065  2.540659476  2.172654813  2.545409560  2.089993698
13.029449975
   4, 16,   32768,  5000000:  2.122459866  1.403548309  2.413483374  1.885083901  2.092272466  2.643681518
12.560529434
   4, 16, 1048576,  5000000:  1.700994809  1.063704010  2.030809367  2.457275707  1.453413924  3.671012425
12.377210242
  16, 16,    1024,  5000000:  0.785675781  2.311281904  1.805610753  0.621521146  0.549546473  0.744009412
6.817645469
  16, 16,   32768,  5000000:  0.497359638  0.316017553  1.257663142  0.610761414  0.390849355  0.825944608
3.898595710
  16, 16, 1048576,  5000000:  0.328308989  0.647632801  1.267230625  1.139402693  0.342399827  1.189220470
4.914195405
  64, 16,    1024,  5000000:  0.129407132  0.767262021  2.631929019  0.157977313  0.103848004  0.177964574
3.968388063
  64, 16,   32768,  5000000:  0.087656606  0.068330231  1.365794852  0.166261966  0.079112728  0.203542885
1.970699268
  64, 16, 1048576,  5000000:  0.074605680  0.284322979  1.372998607  0.650503349  0.084956938  0.828653807
3.296041360

注意:在带有8gb ram的i7上单次运行。在从旧__sync切换到__atomic的过程中使用gcc atomic builtins,这可能有助于因内存模型而产生的性能。