¿Por qué se prefiere Dictionary sobre Hashtable en C #?

En la mayoría de los lenguajes de programación, los diccionarios son preferibles a las tablas hash. ¿Cuáles son las razones detrás de eso?

Por lo que vale, un Diccionario es (conceptualmente) una tabla hash.

Si quisiste decir "¿por qué usamos la Dictionary<TKey, TValue>clase en lugar de la Hashtableclase?", Entonces es una respuesta fácil: Dictionary<TKey, TValue>es un tipo genérico, Hashtableno lo es. Eso significa que obtienes seguridad de tipografía Dictionary<TKey, TValue>, porque no puedes insertar ningún objeto aleatorio en él y no tienes que emitir los valores que extraes.

Curiosamente, la Dictionary<TKey, TValue>implementación en .NET Framework se basa en Hashtable, como se puede ver en este comentario en su código fuente:

El diccionario genérico se copió de la fuente de Hashtable

Fuente

Dictionary<<< >>> Hashtablediferencias:

• Genérico <<< >>> No genérico
• Necesita sincronización de hilo propia <<< >>> Ofrece una versión segura de hilo a través del Synchronized()método
• Artículo KeyValuePairenumerado : <<< >>> Artículo enumerado:DictionaryEntry
• Más reciente (> .NET 2.0 ) <<< >>> Anterior (desde .NET 1.0 )
• está en System.Collections.Generic <<< >>> está en System.Collections
• Solicitud a clave no existente arroja excepción <<< >>> Solicitud a clave no existente devuelve nulo
• potencialmente un poco más rápido para los tipos de valor <<< >>> un poco más lento (necesita boxing / unboxing) para los tipos de valor

Dictionary/ Hashtablesimilitudes:

• Ambos son tablas hash internamente == acceso rápido a datos de muchos elementos según la clave
• Ambos necesitan llaves inmutables y únicas.
• Las claves de ambos necesitan un GetHashCode()método propio

Colecciones .NET similares (candidatos para usar en lugar de Diccionario y Hashtable):

• ConcurrentDictionary- hilo seguro (se puede acceder de forma segura desde varios hilos al mismo tiempo)
• HybridDictionary- rendimiento optimizado (para pocos artículos y también para muchos artículos)
• OrderedDictionary- Se puede acceder a los valores a través del índice int (por orden en que se agregaron los elementos)
• SortedDictionary- artículos ordenados automáticamente
• StringDictionary- fuertemente tipado y optimizado para cadenas

Porque Dictionaryes una clase genérica ( Dictionary<TKey, TValue>), de modo que el acceso a su contenido es de tipo seguro (es decir, no es necesario emitir desde Object, como lo hace con a Hashtable).

Comparar

var customers = new Dictionary<string, Customer>();
...
Customer customer = customers["Ali G"];

a

var customers = new Hashtable();
...
Customer customer = customers["Ali G"] as Customer;

Sin embargo, Dictionaryse implementa internamente como tabla hash, por lo que técnicamente funciona de la misma manera.

FYI: en .NET, Hashtablees seguro para subprocesos para su uso por múltiples subprocesos de lectura y un solo subproceso de escritura, mientras que en Dictionarylos miembros estáticos públicos son seguros para subprocesos, pero no se garantiza que ningún miembro de instancia sea seguro para subprocesos.

HashtableDebido a esto, tuvimos que cambiar todos nuestros diccionarios a .

En .NET, la diferencia entre Dictionary<,>y HashTablees principalmente que el primero es un tipo genérico, por lo que obtienes todos los beneficios de los genéricos en términos de verificación de tipo estático (y boxeo reducido, pero esto no es tan grande como la gente tiende a pensar) términos de rendimiento: sin embargo, hay un costo de memoria definido para el boxeo).

La gente dice que un Diccionario es lo mismo que una tabla hash.

Esto no necesariamente es cierto. Una tabla hash es una forma de implementar un diccionario. Una típica en eso, y puede ser la predeterminada en .NET en la Dictionaryclase, pero no es, por definición, la única.

También podría implementar un diccionario utilizando una lista vinculada o un árbol de búsqueda, simplemente no sería tan eficiente (para algunas métricas de eficiente).

Collections& Genericsson útiles para manejar grupos de objetos. En .NET, todos los objetos de colecciones vienen bajo la interfaz IEnumerable, que a su vez tiene ArrayList(Index-Value))& HashTable(Key-Value). Después de .NET Framework 2.0, ArrayList& HashTablefueron reemplazados por List& Dictionary. Ahora, los Arraylist& HashTableya no se utilizan en proyectos actuales.

Llegar a la diferencia entre HashTable& Dictionary, Dictionaryes genérico donde Hastableno es genérico. Podemos agregar cualquier tipo de objeto HashTable, pero al recuperarlo necesitamos convertirlo al tipo requerido. Por lo tanto, no es de tipo seguro. Pero dictionary, al declararse, podemos especificar el tipo de clave y valor, por lo que no es necesario emitir mientras se recupera.

Veamos un ejemplo:

Tabla de picadillo

class HashTableProgram
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Hashtable ht = new Hashtable();
        ht.Add(1, "One");
        ht.Add(2, "Two");
        ht.Add(3, "Three");
        foreach (DictionaryEntry de in ht)
        {
            int Key = (int)de.Key; //Casting
            string value = de.Value.ToString(); //Casting
            Console.WriteLine(Key + " " + value);
        }

    }
}

Diccionario,

class DictionaryProgram
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Dictionary<int, string> dt = new Dictionary<int, string>();
        dt.Add(1, "One");
        dt.Add(2, "Two");
        dt.Add(3, "Three");
        foreach (KeyValuePair<int, String> kv in dt)
        {
            Console.WriteLine(kv.Key + " " + kv.Value);
        }
    }
}

Diccionario:

• Devuelve / arroja Excepción si intentamos encontrar una clave que no existe.

• Es más rápido que un Hashtable porque no hay boxeo ni unboxing.

• Solo los miembros estáticos públicos son seguros para subprocesos.

• El diccionario es un tipo genérico, lo que significa que podemos usarlo con cualquier tipo de datos (al crear, debe especificar los tipos de datos para claves y valores).

  Ejemplo: Dictionary<string, string> <NameOfDictionaryVar> = new Dictionary<string, string>();

• Dictionay es una implementación segura de tipo de Hashtable, Keysy Valuesestá fuertemente tipada.

Tabla de picadillo:

• Devuelve nulo si intentamos encontrar una clave que no existe.

• Es más lento que el diccionario porque requiere boxeo y unboxing.

• Todos los miembros de un Hashtable son seguros para subprocesos,

• Hashtable no es un tipo genérico,

• Hashtable es una estructura de datos de tipo libre, podemos agregar claves y valores de cualquier tipo.

El extenso examen de las estructuras de datos utilizando el artículo de C # en MSDN afirma que también hay una diferencia en la estrategia de resolución de colisiones :

La clase Hashtable utiliza una técnica denominada rehashing .

Rehashing funciona de la siguiente manera: hay un conjunto de diferentes funciones hash, H ₁ ... H _n , y al insertar o recuperar un elemento de la tabla hash, inicialmente se utiliza la función hash H ₁ . Si esto lleva a una colisión, H ₂ se trataron en su lugar, y en adelante hasta H _n si es necesario.

El Diccionario utiliza una técnica denominada encadenamiento .

Con rehashing, en caso de colisión, se vuelve a calcular el hash y se prueba la nueva ranura correspondiente a un hash. Con el encadenamiento, sin embargo, se utiliza una estructura de datos secundaria para contener cualquier colisión . Específicamente, cada espacio en el Diccionario tiene una matriz de elementos que se asignan a ese depósito. En el caso de una colisión, el elemento en colisión se antepone a la lista del depósito.

Desde .NET Framework 3.5 también hay una HashSet<T>que proporciona todas las ventajas de Dictionary<TKey, TValue>si solo necesita las claves y ningún valor.

Entonces, si usa ay Dictionary<MyType, object>siempre establece el valor para nullsimular la tabla hash de tipo seguro, tal vez debería considerar cambiar a HashSet<T>.

El Hashtablees una estructura de datos de tipo suelto, por lo que puede agregar claves y valores de cualquier tipo al Hashtable. La Dictionaryclase es una Hashtableimplementación de tipo seguro , y las claves y los valores están fuertemente tipados. Al crear una Dictionaryinstancia, debe especificar los tipos de datos para la clave y el valor.

Observe que MSDN dice: "La clase Dictionary <(Of <(TKey, TValue>)>) se implementa como una tabla hash ", no "La clase Dictionary <(Of <(TKey, TValue>)>) se implementa como HashTable "

El diccionario NO se implementa como HashTable, pero se implementa siguiendo el concepto de una tabla hash. La implementación no está relacionada con la clase HashTable debido al uso de genéricos, aunque internamente Microsoft podría haber usado el mismo código y reemplazado los símbolos de tipo Object con TKey y TValue.

En .NET 1.0 Generics no existía; Aquí es donde HashTable y ArrayList comenzaron originalmente.

Tabla de picadillo:

La clave / valor se convertirá en un tipo de objeto (boxeo) mientras se almacena en el montón.

La clave / valor debe convertirse al tipo deseado mientras se lee desde el montón.

Estas operaciones son muy costosas. Necesitamos evitar el boxeo / unboxing tanto como sea posible.

Diccionario: variante genérica de HashTable.

Sin boxeo / unboxing. No se requieren conversiones.

Un objeto Hashtable consta de depósitos que contienen los elementos de la colección. Un depósito es un subgrupo virtual de elementos dentro de Hashtable, que hace que la búsqueda y recuperación sea más fácil y rápida que en la mayoría de las colecciones .

La clase Diccionario tiene la misma funcionalidad que la clase Hashtable. Un diccionario de un tipo específico (que no sea Object) tiene un mejor rendimiento que un Hashtable para los tipos de valor porque los elementos de Hashtable son de tipo Object y, por lo tanto, el encajonamiento y el desempaquetado ocurren típicamente si se almacena o recupera un tipo de valor.

Para leer más: Tipos de colección de diccionario y hash

Otra diferencia importante es que Hashtable es seguro para subprocesos. Hashtable tiene seguridad de subproceso de lector múltiple / escritor único (MR / SW) incorporado, lo que significa que Hashtable permite UN escritor junto con múltiples lectores sin bloqueo.

En el caso de Dictionary no hay seguridad de hilo; Si necesita seguridad de subprocesos, debe implementar su propia sincronización.

Para elaborar más a fondo:

Hashtable proporciona cierta seguridad de subprocesos a través de la Synchronizedpropiedad, que devuelve un contenedor seguro para subprocesos alrededor de la colección. El contenedor funciona bloqueando toda la colección en cada operación de agregar o quitar. Por lo tanto, cada subproceso que intenta acceder a la colección debe esperar su turno para tomar el único bloqueo. Esto no es escalable y puede causar una degradación significativa del rendimiento para grandes colecciones. Además, el diseño no está completamente protegido de las condiciones de carrera.

Las clases de colección de .NET Framework 2.0 como List<T>, Dictionary<TKey, TValue>, etc. no proporcionan ninguna sincronización de subprocesos; el código de usuario debe proporcionar toda la sincronización cuando se agregan o eliminan elementos en varios subprocesos simultáneamente

Si necesita seguridad de tipo y seguridad de subprocesos, use clases de colecciones concurrentes en .NET Framework. Lectura adicional aquí .

Una diferencia adicional es que cuando agregamos las entradas múltiples en el Diccionario, se mantiene el orden en que se agregan las entradas. Cuando recuperemos los elementos del Diccionario, obtendremos los registros en el mismo orden en que los insertamos. Mientras que Hashtable no conserva el orden de inserción.

Una diferencia más que puedo entender es:

No podemos usar Diccionario <KT, VT> (genéricos) con servicios web. La razón es que ningún estándar de servicio web admite el estándar genérico.

Dictionary<> es un tipo genérico y, por lo tanto, es de tipo seguro.

Puede insertar cualquier tipo de valor en HashTable y esto a veces puede generar una excepción. Pero Dictionary<int>solo aceptará valores enteros y de manera similar Dictionary<string>solo aceptará cadenas.

Por lo tanto, es mejor usar en Dictionary<>lugar de HashTable.

En la mayoría de los lenguajes de programación, los diccionarios son preferibles a las tablas hash

No creo que esto sea necesariamente cierto, la mayoría de los idiomas tienen uno u otro, dependiendo de la terminología que prefieran .

En C #, sin embargo, la razón clara (para mí) es que C # HashTables y otros miembros del sistema. Los espacios de nombres de las colecciones son en gran parte obsoletos. Estaban presentes en c # V1.1. Han sido reemplazados de C # 2.0 por las clases genéricas en el espacio de nombres System.Collections.Generic.

Según lo que veo usando .NET Reflector :

[Serializable, ComVisible(true)]
public abstract class DictionaryBase : IDictionary, ICollection, IEnumerable
{
    // Fields
    private Hashtable hashtable;

    // Methods
    protected DictionaryBase();
    public void Clear();
.
.
.
}
Take note of these lines
// Fields
private Hashtable hashtable;

Por lo tanto, podemos estar seguros de que DictionaryBase utiliza una HashTable internamente.