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HashMap

线程安全性

线程不安全，无任何同步机制。多线程在读写情况下可能出现数据不一致的情况 

底层结构

JDK 1.7及之前用的是数组加链表

JDK1.8 优化成了数组加链表加红黑树

当链表长度超过阈值就会转换成红黑树，提升查找效率。 

null支持

允许键和值都为null， 但是键只能有一个为null，注意HashMap的键具有唯一性；因为null的哈希值计算特殊，通常存储在数组的第一个位置附近。

性能

 单线程或者线程安全时，读写性能优秀。哈希算法可进行快速定位，链表或者红黑树处理冲突，平均的时间复杂度接近O(1)

HashTable

线程安全性

是线程安全的，通过给方法添加 synchronized 锁实现，因为给方法加锁的缘故，每个方法在同一时间只允许一个线程执行，虽然保证了数据的安全性，但在多线程的情况下性能较差。 

底层结构

 数据结构采用数组加链表的形式，通过哈希算法确定元素的位置，哈希冲突时用链表解决。

null支持

不允许键或值为null ，如果尝试插入null 会直接抛异常。HashTable 内部代码对 null 做了严格的检查。 

性能

多线程环境下，线程竞争锁激烈，读写性能低下；若单线程使用还有锁的开销不如直接用HashMap，基本已经被淘汰 

ConcurrentHashMap

线程安全性

是线程安全的，采用优化的锁策略， 跟HashTable 不同的是锁粒度更细，并发性能更高。

底层结构

JDK 1.7 也是数组加链表的形式，将数组元素分组去加锁；在JDK1.8 采用数组加链表加红黑树的形式，对每个数组元素加锁。通过CAS与锁保证多线程下的数据一致性。

null支持

不允许键或值为null，在多线程中，null可能会导致歧义，例如无法区分是初始化的null 还是插入的null。 

性能

 多线程并发读写性能优越，读操作几乎无锁，写操作锁粒度更细，减少了线程竞争，在高并发场景性能接近HashMap。

总结

名称	HashMap	HashTable	ConcurrentHashMap
线程安全性	非线程安全	线程安全	线程安全
底层结构	JDK1.7数组+链表 JDK1.8数组+链表+红黑树	数组+链表	JDK1.7数组+链表 JDK1.8数组+链表+红黑树
null支持	允许键值为null	不允许键值为null	不允许键值为null
性能	单线程性能优，多线程不安全	多线程性能差	多线程性能优