HashTable
HashTable 容器使用 synchronized 來保證線程安全，但在線程競爭激烈的情況下 HashTable 的效率非常低下。因爲當一個線程訪問 HashTable 的同步方法， 其他線程也訪問 HashTable 的同步方法時，會進入阻塞或輪詢狀態。如線程 1 使 用 put 進行元素添加，線程 2 不但不能使用 put 方法添加元素，也不能使用 get 方法來獲取元素，所以競爭越激烈效率越低。
併發下的Map常見面試題彙總
Q：HashMap 和 HashTable 有什麼區別？
A：
①、HashMap 是線程不安全的，HashTable 是線程安全的；
②、由於線程安全，所以 HashTable 的效率比不上 HashMap；
③、HashMap 最多隻允許一條記錄的鍵爲 null，允許多條記錄的值爲 null， 而 HashTable 不允許；
④、HashMap 默認初始化數組的大小爲 16，HashTable 爲 11，前者擴容時， 擴大兩倍，後者擴大兩倍+1；
⑤、HashMap 需要重新計算 hash 值，而 HashTable 直接使用對象的 hashCode
Q： Java 中的另一個線程安全的與 HashMap 極其類似的類是什麼？同樣是 線程安全，它與 HashTable 在線程同步上有什麼不同？
A：
ConcurrentHashMap 類（是 Java 併發包 java.util.concurrent 中提供的一 個線程安全且高效的 HashMap 實現）。
HashTable 是使用 synchronize 關鍵字加鎖的原理（就是對對象加鎖）；
而針對 ConcurrentHashMap，在 JDK1.7 中採用分段鎖的方式；JDK1.8 中 直接採用了 CAS（無鎖算法）+synchronized，也採用分段鎖的方式並大大縮小了 鎖的粒度。
HashMap&ConcurrentHashMap 的區別？
A：
除了加鎖，原理上無太大區別。
另外，HashMap 的鍵值對允許有 null，但是 ConCurrentHashMap 都不允許。 在數據結構上，紅黑樹相關的節點類
Q：爲什麼 ConcurrentHashMap 比 HashTable 效率要高？
A：
HashTable 使用一把鎖（鎖住整個鏈表結構）處理併發問題，多個線程 競爭一把鎖，容易阻塞；
ConcurrentHashMap
JDK1.7 中使用分段鎖（ReentrantLock+Segment+HashEntry），相當於把一 個 HashMap 分成多個段，每段分配一把鎖，這樣支持多線程訪問。鎖粒度：基 於 Segment，包含多個 HashEntry。
JDK1.8 中使用 CAS+synchronized+Node+ 紅黑樹。鎖粒度：Node（首結 點）（實現 Map.Entry<K,V>）。鎖粒度降低了。
Q：針對 ConcurrentHashMap 鎖機制具體分析（JDK1.7VSJDK1.8）？
JDK1.7 中，採用分段鎖的機制，實現併發的更新操作，底層採用數組+鏈表 的存儲結構，包括兩個核心靜態內部類 Segment 和 HashEntry。
①、Segment 繼承 ReentrantLock（重入鎖） 用來充當鎖的角色，每個 Segment 對象守護每個散列映射表的若干個桶；
②、HashEntry 用來封裝映射表的鍵-值對；
③、每個桶是由若干個 HashEntry 對象鏈接起來的鏈表。
JDK1.8 中，採用 Node+CAS+Synchronized 來保證併發安全。取消類 Segment，直接用 table 數組存儲鍵值對；當 HashEntry 對象組成的鏈表長度超 過 TREEIFY_THRESHOLD 時，鏈表轉換爲紅黑樹，提升性能。底層變更爲數組 + 鏈表 + 紅黑樹。
Q：ConcurrentHashMap 在 JDK1.8 中，爲什麼要使用內置synchronized 來代替重入鎖 ReentrantLock？
A：
1、JVM 開發團隊在 1.8 中對 synchronized 做了大量性能上的優化，而且基 於 JVM 的 synchronized 優化空間更大，更加自然。
2、在大量的數據操作下，對於 JVM 的內存壓力，基於 API 的 ReentrantLock 會開銷更多的內存。
Q：ConcurrentHashMap 簡單介紹？
A：
①、重要的常量： privatetransientvolatileintsizeCtl; 當爲負數時，-1 表示正在初始化，-N 表示 N-1 個線程正在進行擴容； 當爲 0 時，表示 table 還沒有初始化； 當爲其他正數時，表示初始化或者下一次進行擴容的大小。
②、數據結構： Node 是存儲結構的基本單元，繼承 HashMap 中的 Entry，用於存儲數據； TreeNode 繼承 Node，但是數據結構換成了二叉樹結構，是紅黑樹的存儲 結構，用於紅黑樹中存儲數據； TreeBin 是封裝 TreeNode 的容器，提供轉換紅黑樹的一些條件和鎖的控制。
③、存儲對象時（put() 方法）：
1.如果沒有初始化，就調用 initTable() 方法來進行初始化；
2.如果沒有 hash 衝突就直接 CAS 無鎖插入；
3.如果需要擴容，就先進行擴容；
4.如果存在 hash 衝突，就加鎖來保證線程安全，兩種情況：一種是鏈表形 式就直接遍歷到尾端插入，一種是紅黑樹就按照紅黑樹結構插入；
5.如果該鏈表的數量大於閥值 8，就要先轉換成紅黑樹的結構，break 再一 次進入循環
6.如果添加成功就調用 addCount() 方法統計 size，並且檢查是否需要擴容。
④、擴容方法 transfer()：默認容量爲 16，擴容時，容量變爲原來的兩倍。 helpTransfer()：調用多個工作線程一起幫助進行擴容，這樣的效率就會更高。
⑤、獲取對象時（get()方法）：
1.計算 hash 值，定位到該 table 索引位置，如果是首結點符合就返回；
2.如果遇到擴容時，會調用標記正在擴容結點 ForwardingNode.find()方法， 查找該結點，匹配就返回；
3.以上都不符合的話，就往下遍歷結點，匹配就返回，否則最後就返回 null。
Q：ConcurrentHashMap 的併發度是什麼？
A：
1.7 中程序運行時能夠同時更新 ConccurentHashMap 且不產生鎖競爭的最大線程數。默認爲 16，且可以在構造函數中設置。當用戶設置併發度時， ConcurrentHashMap 會使用大於等於該值的最小 2 冪指數作爲實際併發度（假如用戶設置併發度爲 17，實際併發度則爲 32）。
1.8 中併發度則無太大的實際意義了，主要用處就是當設置的初始容量小於 併發度，將初始容量提升至併發度大小。