目录
一、线程安全性
- Hashtable:是线程安全 的。它的所有的方法几乎都被 synchronized 修饰，这意味着对Hashtable 的操作（如 put，get、remove 等）都会加锁，保证了多线程环境下的线程安全，但锁的粒度是整个 Hashtable 对象，多个线程操作不同的键值对时也会相互阻塞，导致并发性能低
- HashMap:是非线程安全的。在多线程环境下，若多个线程同时对 HashMap 进行修改操作（如 put 时触发扩容、链表转红黑树等），可能会出现死循环、数据丢失等问题
方法并未添加锁
- ConcurrentHashMap: 是线程安全的。它采用了分段锁（Segment）（JDK1.7）或CAS + synchronized / Node 锁（JDK1.8）的方式实现线程安全
- JDK1.7：内部将哈希表分为多个 Segment ，每个 Segment 类似一个小的 Hashtable 线程操作不同的 Segment 时不会相互阻塞，只有操作同一个 Segment 时才会通过（ReentrantLock）保证线程安全，大大提高了并发性能
- JDK1.8：直接对每个桶（数组中的位置）的头节点加 synchronized 锁，同时结合CAS操作，进一步优化了并发性能
二、性能
- Hashtable：由于全局加锁，在多线程高并发场景下，线程竞争激烈，性能较差
- HashMap：非线程安全，单线程环境下性能优异，因为没有锁的开销
- ConcurrentHashMap：在多线程高并发场景下性能远优于 Hashtable ，因为它的锁粒度更细，减少了线程之间的竞争；但线程场景下，性能略低于 HashMap （因为有少量的锁或 CAS 操作开销）
三、空值支持
- Hashtable：****不允许键 (key) 或值 (value) 为 null 。如果尝试放入null ，会抛出NullPointerException
- HashMap：****允许键 (key) 为 null （只能有一个 key 为空的键值对），也允许值（value）为null
- ConcurrentHashMap ：不允许键或值为 null ，因为在并发环境下，null 作为值无法区分是 "键对应的值为null "还是 "键不存在"，会带来线程安全问题，若放入 null 会抛出 NullPointerException
四、继承与实现关系
- Hashtable**：**继承自 Dictionary 类，实现了 Map、Cloneable、Serializable 接口
- **HashMap：**继承自 AbstractMap 类，实现了 Map、Cloneable、Serializble 接口
- **ConcurrentHashMap：**继承自AbstractMap 类，实现了ConcurrentMap、Serializable 接口（ConcurrentMap 是 Map 的子接口）
五、使用场景与总结表
- **Hashtable：**由于性能问题，现在很少使用，仅在有特定要求的情况下使用
- **HashMapL：**适用于单线程环境或并发程度较低且能保证线程安全的情况
- **ConcurrentHashMap：**适用于多线程高并发场景，需要保证线程安全的同时，尽可能提高并发性能，是线程安全哈希表的首选
| 特性 | Hashtable | HashMap | ConcurrentHashMap |
|---|---|---|---|
| 线程安全 | 是（全局synchronized 锁） | 否 | 是（CAS+桶级synchronized 锁） |
| 性能 | 低 | 高（单线程无锁） | 高（细粒度锁，高并发下优秀） |
| 允许 null 键 / 值 | 否 | 是（键仅一个，值可多个） | 否 |
| 迭代器特性 | fail-fast | fail-fast | 弱一致性 |
| 典型使用场景 | 极少新场景 | 单线程或低并发 | 多线程高并发 |