JavaEE 多线程下的HashTable、HashMap、ConcurrentHashMap

HashMap

特点

（1）HashMap是线程不安全的，意味着多线程下不能使用该方法，可能会导致意想不到的结果。如果我们细细的查看源码，就会发现HashMap方法没有synchronized这样的加锁操作。

（2）初始化容量：HashMap的默认容量是16.把1像左移动4个字节，变成了10000，是2的4次方也就是16。put后才开辟空间。

（3）默认加载因子：0.75f。

（4）底层实现：数组、链表、红黑树。

        Java中的哈希表采用链地址法，当桶中的存储元素（链表）大于8的时候，进行一次判断。当数组的长度大于64的时候，自动转换成红黑树。转化成红黑树的两个必要条件：桶节点的数量大于8、整个数组的长度大于64。

（5）如何扩容：每一次扩容大小是当前容量的2倍。当map键值对数大于等于加载因子*数组长度时，可能发生扩容；或者当某个桶的链表长度大于8，但是数组长度小于64的时候。

（6）允许键值对中键的值为null。

Hashtable

特点

（1）Hashtable的方法中，均只是简单加了synchronized关键字，在多线程下，是线程安全的。

（2）初始化容量：初始化容量为11。

（3）底层实现：数组和链表。

（4）如何扩容：newsize = olesize * 2+1。拷贝过程中需要该线程完成整个扩容过程，涉及大量的元素拷贝，效率比较低。

（5）Hashtable方法，直接使用了一把大锁，如果多个线程访问同一个Hashtable就很容易产生冲突。

（6）不允许键值对中键的值为null。

ConcurrentHashMap

特点

（1）ConcurrentHashMap方法中，针对性加锁，线程安全。

        对于读的操作，没有加锁，而是使用了volatile关键字保证了内存可见性。只对于写的操作加锁，加锁使用synchronized关键字。细化了锁的粒度。锁的时候不是直接锁住整个对象，而是每一个哈希桶，降低了锁的冲突概率。

（2）ConcurrentHashMap更加充分的使用CAS特性，避免了出现重量级锁的情况。

（3）针对扩容的方式进行优化，采用化零为整的策略。使用锁分段技术，把若干个哈希桶分成一个 "段" ，对每个段分别加锁。降低锁竞争的概率。

（4）不允许键值对中键的值为null。

三者区别

（1）HashMap线程不安全，其他的线程安全。

（2）Hashtable使用一把大锁，导致锁冲突概率很高，ConcurrentHashMap的每一个哈希桶使用一把锁，锁冲突的概率小。

（3）ConcurrentHashMap相对于Hashtable使用了其他优化策略，比如使用CAS特性、使用锁分段技术等。

（4）HashMap中，key值允许为null，另外两个不允许。