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Gostaria de saber qual classe que implemente java.util.Map contém o get(Object key) mais rápido.

O intuito é fazer um mini cache de dados, o volume de informação será de aproximadamente 2 a 10 mil registros.

Map<Integer, Funcionario> mapUsuarios = new ???<>();

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Muito provavelmente HashMap, cuja implementação é a mais simples dentre as alternativas disponíveis: uma simples tabela de espalhamento não-sincronizada, não-concorrente, não-ordenada (no sentido de não haver garantia na ordem em que seu iterator retorna elementos) e não-navegável (no sentido de NavigableMap).

A documentação sugere uma otimização na hora de instanciar o HashMap:

This implementation provides constant-time performance for the basic operations (get and put), assuming the hash function disperses the elements properly among the buckets. Iteration over collection views requires time proportional to the "capacity" of the HashMap instance (the number of buckets) plus its size (the number of key-value mappings). Thus, it's very important not to set the initial capacity too high (or the load factor too low) if iteration performance is important.

An instance of HashMap has two parameters that affect its performance: initial capacity and load factor. The capacity is the number of buckets in the hash table, and the initial capacity is simply the capacity at the time the hash table is created. The load factor is a measure of how full the hash table is allowed to get before its capacity is automatically increased. When the number of entries in the hash table exceeds the product of the load factor and the current capacity, the hash table is rehashed (that is, internal data structures are rebuilt) so that the hash table has approximately twice the number of buckets.

As a general rule, the default load factor (.75) offers a good tradeoff between time and space costs. Higher values decrease the space overhead but increase the lookup cost (reflected in most of the operations of the HashMap class, including get and put). The expected number of entries in the map and its load factor should be taken into account when setting its initial capacity, so as to minimize the number of rehash operations. If the initial capacity is greater than the maximum number of entries divided by the load factor, no rehash operations will ever occur.

A ideia é que, havendo memória disponível, se evite custosos processos de rehash adotando uma capacidade inicial maior que o quociente entre o número esperado de entradas e o load factor. No seu caso que é de 2 a 10 mil elementos, portanto, seria bom instanciar o HashMap com uma capacidade inicial da ordem de 2667 a 13334, já que o load factor padrão e recomendado é 0.75.

Note que se for em Android, vale a pena conhecer a classe android.util.SparseArray, que é uma implementação mais eficiente que um HashMap para uso com chaves do tipo inteiro.

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Depende da forma como você vai popular e quem vai acessar os dados os dados.

Se os dados forem pré-carregados antes do uso ou pelo menos houver somente uma thread acessando o mapa, então o HashMap resolve o problema e podemos considerar a resposta do Piovezan como "canônica".

Entretanto, se a ideia é popular o cache sob demanda, isto é, adiciona valores apenas quando ocorre o primeiro acesso aos mesmos, e o acesso é concorrente, como numa aplicação web onde mais de uma requisição pode tentar ler e gravar o cache ao mesmo tempo, então o cenário é completamente diferente.

No segundo cenário, é esperado que o HashMap cause problemas, podendo, entretanto, ser substituído por implementações concorrentes como o ConcurrentHashMap.

Se o cache pode ser pré-carregado e o seu conteúdo é relativamente imutável ao longo do tempo, considere também usar um mapa imutável. Para isso, basta usar o método estático Collections.unmodifiableMap para criar um wrapper no seu mapa original e assim evitar problemas de acesso concorrente.

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    Ótimo comentário, o segundo cenário se enquadra perfeitamente na situação, vou efetuar testes com os Maps comentados e mais alguns como o TreeMap e postar os resultados! 19/08/2015 às 11:30
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Para resolver o meu problema efetuei um teste com algumas implementações de Map, depois de populados de maneira idêntica com 1400 objetos executei.

speedTeste(hashMap, "hashMap");
speedTeste(treeMap, "treeMap");
speedTeste(concurrentHashMap, "concurrentHashMap");

public static void speedTeste(Map map, String type) {

System.out.println("teste velocidade mapa: " + type);
    int count = 0;
    long start = System.currentTimeMillis();
    while (count++ < 10000000) {
        map.get(1);
    }
    System.out.println("\t " + (System.currentTimeMillis() - start));

}

Resultados:

  • teste velocidade mapa: HashMap 144

  • teste velocidade mapa: TreeMap 559

  • teste velocidade mapa: ConcurrentHashMap 207


Ou seja, mesmo o TreeMap tendo organizado as chaves neste contexto ele é muito mais lento que o HashMap para obter o valor.

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