经典面试题：Hashtable, HashMap, ConcurrentHashMap 之间的区别

一.Hashtable

Hashtable 是 Java 早期版本（JDK 1.0）就提供的一个键值对存储的集合类。它实现了Dictionary接口，是一个线程安全的哈希表。它的键和值都不允许为null。

Hashtable是线程安全的，Hashtable通过直接在方法中加 synchronized 来保证线程安全，太过简单粗暴，在单线程比不过HashMap，在多线程比不过ConcurrentHashMap，属于上古版本的东西，现在都不用了。

二.HashMap

HashMap 是 Java 1.2 引入的一个键值对存储的集合类，它实现了Map接口。它允许null键和null值。

它不是线程安全的，但是在单线程环境下，它的性能比 Hashtable 好。

在多线程环境下线程不安全的原因：

1）多线程下扩容会死循环。JDK1.7 中的 HashMap 使用的是头插法插入元素，在多线程的环境下，扩容的时候就有可能导致出现环形链表，造成死循环。不过，JDK 8 时已经修复了这个问题，扩容时会保持链表原来的顺序。

2）多线程的 put 可能会导致元素的丢失。因为计算出来的位置可能会被其他线程的 put 覆盖。本来哈希冲突是应该用链表的，但多线程时由于没有加锁，相同位置的元素可能就被干掉了。

3）put 和 get 并发时，可能导致 get 为 null。线程 1 执行 put 时，因为元素个数超出阈值而导致出现扩容，线程 2 此时执行 get，就有可能出现这个问题。因为线程 1 执行完 table = newTab 之后，线程 2 中的 table 此时也发生了变化，此时去 get 的时候当然会 get 到 null 了，因为元素还没有转移。

三.ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap 是 Java 1.5 引入的一个线程安全的哈希表实现，它也是实现了Map接口。它在多线程环境下提供了高效的并发读写操作。它不允许null键和null值。

ConcurrentHashMap 在 JDK 1.7及以前使用的分段锁机制整个 Map 被分为若干段，每个段都可以独立地加锁。

ConcurrentHashMap 在JDK 1.8及以上版本使用的是桶锁（结合CAS和synchronized）。

对于读操作，通常不需要加锁，可以直接读取，ConcurrentHashMap 内部使用了 volatile 变量来保证内存可见性。

对于写操作，ConcurrentHashMap 使用 CAS 操作来实现无锁的更新，这是一种乐观锁的实现，因为它假设没有冲突发生，在实际更新数据时才检查是否有其他线程在尝试修改数据，如果有，采用悲观的锁策略，如 synchronized 代码块来保证数据的一致性。