注意
本系列文章是笔者在参考了大量优秀文章的基础上的理解，由于水平有限，难免会出现错误，望批评指正，同时我也会把自己最新的理解及时更新到文章中去。最后，我会在文中注明参考文章，特别感谢这些无私奉献的作者。
上一篇文章我们提到 HashMap 是线程不安全的 Map ，那有什么线程安全的 Map 呢？
Java 提供了三种实现线程安全 Map 的方式：
1、HashTable
2、Collections.synchronizedMap()
3、ConcurrentHashMap
对于 HashTable ,它是 Java 1.0 版本的时候推出的 map 类，比 HashMap 要推出的早。HashTable为了线程安全，几乎是在每个方法前面都加上了 synchronized 关键字，这和 List 中的 Vector 及其类似。
对比 HashTable 和 HashMap ，主要以下几个区别：
1、HashTable 在每个操作方法加了 synchronized 关键字，而 HashMap 没有同步措施。
2、由于加了同步策略，HashTable 的执行效率很低。
3、HashTable 在扩容时，扩大到原来的 2 倍加 1，而 HashMap 则是扩大到原来的 2 倍。
4、HashTable 继承了 Dictionary，HashMap 继承了 AbstractMap。
5、HashTable 没有区分 1.7 和 1.8 版本没有什么区别，都是数组+链表结构。
第二种方式 Collections.synchronizedMap()，只是对 Map 做了一层 synchronized 包装，同样是执行效率低。
第三种方式是 ConcurrentHashMap ,分为 JDK 1.7 版本和 JDK 1.8 版本（之后的版本笔者没有研究过），直接看下面链接中的文章吧（笔者对于扩容和数据迁移没有完全理解）。
我就知道面试官接下来要问我 ConcurrentHashMap 底层原理了
笔者在看以上链接文章 JDK 1.8 部分时，还结合了一个视频来看，这是视频地址，也是没有完全看懂。
下面对链文中笔者能够理解的知识总结一下：
1、JDK 1.7 中的 ConcurrentHashMap 采用分段锁的方式对 HashMap 加锁，它内部维护着一个 Segment 数组，每个 Segment 内维护着一个存放键值对的数组，Segment 就和小型 HashMap 一样，同样有扩容、数据迁移等操作。ConcurrentHashMap 的 size 计算方式有很大的不同，它是所有 Segment 中数组元素个数的总和，求和过程是：
首先尝试用 CAS 的方式求值，如果过程中有其它线程更改了 ConcurrentHashMap （通过 modCount 就能发现），则这一轮的求值失败，反复尝试多次如果不成功就把每个 Segment 都加锁，再分别获取求和。
2、JDK 1.8 中的 ConcurrentHashMap 中采用的 CAS + Synchronized 实现线程安全。
当添加的元素时，如果数组为空，则通过CAS自旋新建数组。数组不为空，但添加位为空时，直接用CAS添加。当添加位key的hash==MOVE时，表示 ConcurrentHashMap 正在扩容，则帮助其扩容。以上条件都不满足的话，就进入Synchronized代码块执行元素操作（类似 JDK 1.8 的 HashMap）。最后执行 addCount 方法将元素个数 +1 并执行扩容判断逻辑。
元素个数+1，涉及操作 CounterCell[] 和 baseCount，试想为了 size 值正确我们完全可以将 size 设置成 Volatile 类型，然后用 CAS 自旋来实现size的加1操作，但如果有很多线程同时对size做加1操作的话，效率就不高了，所以 JDK 1.8 的 ConcurrentHashMap 通过 baseCount 和 CounterCell数组两个属性同时参与元素个数的统计，具体就是通过 CAS 操作保证最后baseCount加1成功或者 CounterCell 数组中的某个对应 CounterCell 加1成功。
扩容大概流程是从数组最后一位往前遍历，确定每个线程负责转移的步长（即数组区域），每个转移完成的桶位置都放置一个 ForwardingNode ，直到转移完成。
3、ConcurrentHashMap 不论是 JDK 1.7 还是 JDK 1.8扩容后的新哈希表中对应节点都会重新新建对象，这一点和 HashMap 不一样，HashMap 还是原来的节点。
一个问题：HashTable, ConcurrentHashMap为什么键和值不能为null，而 HashMap 可以 ？
因为 HashTable , ConcurrentHashMap 它们是用于多线程的，并发的 ，如果map.get(key)得到了null，不能判断到底是映射的value是null,还是因为没有找到对应的key而为空，而对于单线程状态的HashMap 却可以用 containKey（key） 去判断到底是否包含了这个key。比如：一个线程先get(key)再containKey(key)，这两个方法的中间时刻，其他线程怎么操作这个key都会可能发生，例如删掉这个key，所以多线程场景中 value 为 null 就很容易产生歧义。
至于，为什么 key 也不能为 null ，我想不出这是为什么。