Hashtable、HashMap以及ConcurrentHashMap之间的区别

1.Hashtable

Hashtable所提供的方法例如put，get等都是由synchronized关键字修饰的，如源码所示：

因此调用Hashtable的对象调用这些方法时，就会自动进行加锁，在多线程的环境下虽然不会存在线程安全的问题，但是很多不需要加锁的情况，也会自动加锁，导致出现锁竞争，影响了代码的执行效率；

2.HashMap

HashMap的方法没有使用synchronized关键字修饰，如源码所示：

在多线程的应用场景下，创建HashMap时，需要程序员自己考虑线程安全问题。当出现线程安全问题时，通过加锁的方式解决；

3.ConcurrentHashMap

相比于Hashtable和HashMap，ConcurrentHashMap做了一些优化：

1.优化了锁的粒度

哈希表的冲突解决通常是采用开散列/哈希桶的方式，开散列法又叫链地址法，首先针对关键码集合用散列函数计算散列地址，具有相同地址的关键码位于同一子集，每一个子集称为一个桶，各个桶中的元素通过一个单链表连接起来，各个链表的头结点存在哈希表中。

上面提到，Hashtable加的锁是针对put，get等方法加锁，等于给this加锁，整个Hash对象就是一把锁，任何针对Hashtable的操作都会出发锁竞争；

ConcurrentHashMap是针对Hash表下的每一个链表进行加锁，会有多把锁，形成一个锁桶。当多个线程访问同一个链表，这时候才会出现锁竞争，当访问不同的链表则不会出现锁竞争。相对于Hashtable，锁的粒度变细了。如下图：

当操作不同链表中的元素，其实没必要加锁，加锁反而会降低效率。使用Hashtable就会降低效率，而ConcurrentHashMap分别针对每个链表加锁，相比于Hashtable大大减少了锁冲突，因此ConcurrentHashMap比Hashtable更高效。相对于HashMap，ConcurrentHashMap已经考虑了线程安全，直接使用比自己实现更加方便。

2.ConcurrentHashMap引入了CAS操作

虽然我们修改的是不同链表里的元素，可能也会涉及到修改同一个变量，比如说哈希表的size，引入了CAS操作修改size，就可以避免加锁操作；

3.针对扩容进行了特殊优化

普通的哈希表扩容，需要新建一个哈希表，把所有元素都复制过去。这一系列操作很可能就在一次put中就完成了，造成这一次put操作开销很大，耗时很长。

ConcurrentHashMap扩容时同样也会创建一个新的哈希表，但是不会在一次操作中搬运所有元素，而是每次操作都会搬运一部分元素，直到最终把所有的元素都搬运完成。每次只搬运一部分元素，就会降低开销和耗时，用户操作时更加流畅。

当新表和旧表同时存在的时候，插入操作会将元素插入到新表，而查询，修改，删除操作会同时查询新表和旧表。