一、線程安全實現機制

1. 鎖粒度與并發控制
   • Hashtable?：使用全局鎖，所有操作（如、）均通過修飾方法實現同步，導致多線程并發時競爭激烈，性能低下。

• put
• get
• synchronized
  • ConcurrentHashMap?：
    • JDK 1.7及之前?：采用分段鎖（Segment），每個段獨立加鎖，支持多線程并發讀寫不同段的數據，提升吞吐量；
    • JDK 1.8及之后?：改用桶級別鎖（CAS +），僅對發生哈希沖突的鏈表或紅黑樹節點加鎖，進一步降低鎖競爭。
• synchronized

二、性能表現

1. 高并發場景差異
   • Hashtable因全局鎖限制，多線程環境下性能急劇下降，僅適用于低并發場景；
   • ConcurrentHashMap通過細粒度鎖設計，允許讀操作完全無鎖（依賴可見性），寫操作僅鎖定沖突桶，支持高并發讀寫，性能顯著優于Hashtable。

• volatile
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三、數據結構與擴容策略

1. 底層實現
   • Hashtable?：始終使用“數組+鏈表”，無紅黑樹優化，哈希沖突時鏈表可能過長，查詢效率退化至O(n)；
   • ConcurrentHashMap?：
     • JDK 8后引入“數組+鏈表+紅黑樹”結構，當鏈表長度≥8且數組容量≥64時，鏈表轉為紅黑樹，確保極端情況下查詢效率為O(log n)。
2. 擴容機制
   • Hashtable?：初始容量為11，擴容公式為；

• newSize = oldSize*2 + 1
  • ConcurrentHashMap?：初始容量為16（與HashMap一致），擴容閾值為容量×負載因子（默認0.75），按2的冪次擴容。

四、功能與兼容性

1. Null鍵值支持
   • Hashtable與ConcurrentHashMap均?不允許?null鍵或null值，強行插入會拋出；

• NullPointerException
  • 非線程安全的HashMap允許單個null鍵和多個null值。

1. 迭代器特性
   • Hashtable使用?安全失敗（Fail-Safe）?迭代器，遍歷期間允許修改數據，但可能讀取到舊數據；
   • ConcurrentHashMap迭代器設計為弱一致性（Weakly Consistent），反映創建時的數據狀態，避免并發修改異常。

五、繼承體系與設計目標

1. 類繼承關系
   • Hashtable繼承自類（已標記為遺留類），接口設計較為陳舊；

• Dictionary
  • ConcurrentHashMap屬于包，實現接口，專為高并發場景設計。
• java.util.concurrent
• ConcurrentMap

?總結選型建議?

• 低并發或遺留系統?：可考慮Hashtable，但需注意性能瓶頸；
• 高并發場景?：優先使用ConcurrentHashMap，尤其在Java 8+環境下，其性能與擴展性更優；
• 非線程安全需求?：直接使用HashMap以最大化單線程性能。