ConcurrentHashMap HashTable Collections.synchronizedHashMap()

这三个类都是用来实现线程安全的 Map 接口的类，但它们的实现方式有所不同。

ConcurrentHashMap 是 Java 并发包提供的线程安全的哈希表，采用分段锁的方式，将整个 Map 拆分成多个 Segment，每个 Segment 上都有一个锁。这样多线程可以同时访问不同的 Segment，从而提高了并发性能。

HashTable 是 JDK 早期提供的线程安全的哈希表，采用同步方法的方式实现线程安全，即对整个 Map 加锁。这样虽然保证了线程安全，但并发性能较差，因为同一时刻只能有一个线程操作整个 Map。

Collections.synchronizedHashMap() 是通过包装 HashMap 来实现线程安全的，每个方法都被 synchronized 关键字修饰，即对整个 Map 加锁。虽然也能够保证线程安全，但并发性能也较差，因为同一时刻只能有一个线程操作整个 Map。

总体来说，如果需要高并发的场景下使用 Map，推荐使用 ConcurrentHashMap。如果需要在多线程环境下使用 Map，但并发量不高，也可以使用 Collections.synchronizedHashMap() 或者 HashTable。

相关问题

HashTable, HashMap, ConcurrentHashMap

HashTable、HashMap 和 ConcurrentHashMap 都是 Java 中用于存储键值对的数据结构，它们的主要区别在于线程安全性和性能。

1. HashTable：在早期的 Java 版本中引入，是一个线程安全的哈希表实现。它使用 synchronized 关键字来保证对内部数据结构的访问是线程安全的。然而，由于线程间的同步开销比较大，在并发环境下性能较差。此外，HashTable 不允许存储 null 键或 null 值。

2. HashMap：是 Java Collections Framework 中的一部分，是 HashTable 的非线程安全实现。相比于 HashTable，HashMap 的性能更好，因为它没有进行同步操作。然而，这也意味着在多线程环境下使用 HashMap 时需要进行额外的同步措施，以保证线程安全。与 HashTable 类似，HashMap 也不允许存储 null 键，但可以存储 null 值。

3. ConcurrentHashMap：是 Java 5 引入的线程安全哈希表实现。相比于 HashTable 和使用同步关键字的 HashMap，ConcurrentHashMap 在并发场景下有更好的性能表现。它通过将数据分割成多个段（Segment）来实现并发访问的高效率。每个段相当于一个小的 HashTable，在多线程访问时只需要锁住该段，而不是整个数据结构。因此，多个线程可以同时访问 ConcurrentHashMap 的不同段，从而提高并发性能。与 HashMap 类似，ConcurrentHashMap 允许存储 null 值。

总结：如果在单线程环境中使用，HashMap 是最常用的选择；在多线程环境中，如果需要线程安全，可以选择 HashTable 或 ConcurrentHashMap。其中 ConcurrentHashMap 在高并发场景下的性能表现更好。

HashMap、Hashtable和ConcurrentHashMap的区别？

**HashMap**

* **线程非安全性**：HashMap是非线程安全的，这意味着如果多个线程同时访问并修改HashMap，那么可能会导致数据不一致的问题。它适用于单线程环境或者需要同步控制的操作。

* **键值对存储**：HashMap用于存储键值对（Key-Value pairs），其中每个键都是唯一的，并通过哈希算法快速定位到其对应的值。

* **允许null键和值**：在Java 8及以后版本中，HashMap允许存储null作为键和值。

**Hashtable**

* **线程安全性**：Hashtable是线程安全的，意味着它可以同时由多个线程安全地访问而不会引发异常。它适用于多线程环境，无需额外的同步措施。

* **键值对存储**：同样用于存储键值对，但比HashMap更严格，不允许键或值为null。

* **废弃**：从Java 5开始，Hashtable被标记为已过时。现代应用程序通常建议使用Collections.synchronizedMap()函数将其他集合转换为同步的，而非直接使用Hashtable。

**ConcurrentHashMap**

* **高并发性能**：ConcurrentHashMap是专门为高并发操作优化的，可以有效地处理大量并发线程的读写操作。

* **分段锁机制**：采用了一种叫做“分段锁”的技术，即将整个映射表分割成多个段，每个段都有自己的锁。这种机制使得多个线程可以在不同的段上并发操作，极大提高了并发性能。

* **允许null键和值**：允许存储null键和值。

* **线程安全性**：虽然ConcurrentHashMap是线程安全的，但它比Hashtable的同步粒度更细，因此在许多情况下提供更好的性能。

**总结**：

- **HashMap**：适合单线程或多线程需要外部同步的情况，性能高效，允许null键和值。
- **Hashtable**：已标记为过时，线程安全，不允许null键和值，不推荐新应用中使用。
- **ConcurrentHashMap**：适用于高性能多线程场景，提供了更好的并发性能，允许null键和值。

**相关问题**:
1. HashMap和ConcurrentHashMap之间的区别是什么？
2. Java中何时应该选择使用 ConcurrentHashMap 而不是 HashMap？
3. 对于单线程应用来说，使用哪种数据结构最合适？