HashTable
HashTable是线程安全的，那么HashTable做了什么操作才实现了HashMap没做到的线程安全呢？？？
写个简单的demo：
进入synchronizedMap内部看一下：
声明了一个mutex修饰对象的成员，使用互斥锁包围起来保证了内容互斥，串行化访问以此来保证线程安全。
HashTable也是一样的和HashMap实现逻辑没有什么区别，是用同样的去加锁而已：
但是串行化访问效率就会降低，那么既要保证线程安全又要保证效率要怎么办呢？这个时候ConcurrentHashMap就出现了。
ConcurrentHashMap
如果不用ConcurrentHashMap，那么要如何去优化HashTable呢？？？
通过锁粒度细化，整锁拆解成多个锁进行优化
在JDK5中的ConcurrentHashMap确实这么实现的，通过分段锁的Segment实现的结构是数组加上链表。而Segment可以对应头结点去存放默认的16把锁，区别是比起HashMap给每个头结点配一把锁，从串行化的HashTable简单对比效率提升了16倍。
如果7号锁下的线程去访问数组的话，其他节点占有的线程也可以去访问这些资源不会被阻塞，只有访问相同的Segment才会被阻塞。
但是每个bucket都用不同的锁去管理，性能上来说还是存在一定的缺陷，JDK8中ConcurrentHashMap使用CAS+synchronized使锁变得更加细粒度化，同时又进行了优化。
下图是ConcurrentHashMap的图解：
JDK8中ConcurrentHashMap随着最新的HashMap，使用了数组+链表+红黑树这种结构在效率上进行一定的提升。
下面来看一下ConcurrentHashMap的源码：
从成员变量来看，和HashMap存在相似之处：
最重要的是sizeCtl的成员变量，是JUC下面ConcurrentHashMap十分关键的一个成员变量。
是一个大小控制的标识符，哈希表初始化或者扩容的和时候的一个控制位标示量，负数代表正在进行初始化或者扩容操作，-1代表正在进行初始化，其他的负数代表有n-1个线程正在等待扩容，整合和为0代表还没有被初始化。
被volatile修饰，是多线程可见的：
ConcurrentHashMap是使用CAS+synchronized做到高效保证线程安全的，来看看put方法：
简单描述一下：
- 使用for循环，存在CAS操作要保证不断的去请求操作，之后判断是否为空，是空的话就去初始化；
- 如果不是空，进行哈希寻址找到头结点的存储位置；
- 如果这个位置不存在，使用CAS操作创建出来，添加失败break进入下一个循环；
- 如果发现这个key已经存在，说明ConcurrentHashMap正在进行remove，remove说明正在进行扩容就协助进行扩容，执行helpTransfer操作。
最后一种情况是哈希碰撞：
这个时候会锁住链表或者红黑二叉树的头结点，就是数组元素，操作如下：
此外ConcurrentHashMap还可以构建本地缓存来降低程序的计算量和负责度。。。
总结一下ConcurrentHashMap的put方法的实现逻辑：
- 判断Node[]数组是否进行了初始化，没有进行初始化操作；
- 通过hash定位数组的索引坐标是否有Node节点，如果没有使用CAS进行添加，添加失败进行下一次循环；
- 检查到内部正在扩容，就帮助一起扩容；
- 如果链表头结点是空，用synchronized锁住头结点；
(1)、如果是Node进行链表的添加操作；
(2)、如果是TreeNode进行树添加操作；
(3)、如果是ReservationNode则抛出异常，ReservationNode和ConcurrentHashMap本地缓存相关； - 判断链表长度达到8将链表转换成红黑树结构。
总结一下ConcurrentHashMap在JDK8和JDK5版本的差异：
总体还是使用的锁分离的思想就是比Segment更加细致，首先使用无锁操作CAS插入头结点，失败就循环重试，如果头结点已经存在就尝试获取头结点的同步锁再进行操作。
总结一下HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap三者的区别：
- HashMap线程不安全，数据结构是数组+链表+红黑树；
- HashTable线程安全，数据结构是数组+链表；
- ConcurrentHashMap线程安全，使用CAS+同步锁，数据结构是数组+链表+红黑树；
- HashMap的key和value可以为null，其他两个不可以。
