在開始之前，先介紹下Map是什么？
javadoc中對Map的解釋如下：
An object that maps keys to values . A map cannot contain duplicate keys; each key can map to at most one value.
The Map interface provides three collection views, which allow a map's contents to be viewed as a set of keys, collection of values, or set of key-value mappings.
從上可知，Map用於存儲“key-value”元素對，它將一個key映射到一個而且只能是唯一的一個value。Map可以使用多種實現方式，HashMap的實現采用的是hash表；而TreeMap采用的是紅黑樹。
1. Hashtable 和 HashMap
這兩個類主要有以下幾方面的不同：
Hashtable和HashMap都實現了Map接口，但是Hashtable的實現是基於Dictionary抽象類。
在HashMap中，null可以作為鍵，這樣的鍵只有一個；可以有一個或多個鍵所對應的值為null。 當get()方法返回null值時，即可以表示 HashMap中沒有該鍵，也可以表示該鍵所對應的值為null。因此，在HashMap中不能由get()方法來判斷HashMap中是否存在某個鍵，而應該用containsKey()方法來判斷。而在Hashtable中，無論是key還是value都不能為null 。
這兩個類最大的不同在於Hashtable是線程安全的，它的方法是同步了的，可以直接用在多線程環境中。而HashMap則不是線程安全的。在多線程環境中，需要手動實現同步機制。因此，在Collections類中提供了一個方法返回一個同步版本的HashMap用於多線程的環境：
1 public static <K,V> Ma<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m) {
2 return new SynchronizedMap<K,V>(m);
3 }
該方法返回的是一個SynchronizedMap 的實例。SynchronizedMap類是定義在Collections中的一個靜態內部類。它實現了Map接口，並對其中的每一個方法實現，通過synchronized 關鍵字進行了同步控制。
2. 潛在的線程安全問題
上面提到Collections為HashMap提供了一個並發版本SynchronizedMap。這個版本中的方法都進行了同步，但是這並不等於這個類就一定是線程安全的。在某些時候會出現一些意想不到的結果。
如下面這段代碼：
1 // shm是SynchronizedMap的一個實例
2 if(shm.containsKey('key')){
3 shm.remove(key);
4 }
這段代碼用於從map中刪除一個元素之前判斷是否存在這個元素。這里的containsKey和reomve方法都是同步的，但是整段代碼卻不是。考慮這么一個使用場景：線程A執行了containsKey方法返回true，准備執行remove操作；這時另一個線程B開始執行，同樣執行了containsKey方法返回true，並接着執行了remove操作；然后線程A接着執行remove操作時發現此時已經沒有這個元素了。要保證這段代碼按我們的意願工作，一個辦法就是對這段代碼進行同步控制，但是這么做付出的代價太大。
在進行迭代時這個問題更改明顯。Map集合共提供了三種方式來分別返回鍵、值、鍵值對的集合：
1 Set<K> keySet()； 2 3 Collection<V> values()； 4 5 Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()；
在這三個方法的基礎上，我們一般通過如下方式訪問Map的元素：
1 Iterator keys = map.keySet().iterator();
2
3 while(keys.hasNext()){
4 map.get(keys.next());
5 }
在這里，有一個地方需要注意的是：得到的keySet和迭代器都是Map中元素的一個“視圖”，而不是“副本” 。問題也就出現在這里，當一個線程正在迭代Map中的元素時，另一個線程可能正在修改其中的元素。此時，在迭代元素時就可能會拋出 ConcurrentModificationException異常。為了解決這個問題通常有兩種方法，一是直接返回元素的副本，而不是視圖。這個可以通過
集合類的 toArray() 方法實現，但是創建副本的方式效率比之前有所降低，特別是在元素很多的情況下；另一種方法就是在迭代的時候鎖住整個集合，這樣的話效率就更低了。
3. 更好的選擇：ConcurrentHashMap
java5中新增了ConcurrentMap接口和它的一個實現類ConcurrentHashMap。
ConcurrentHashMap提供了和Hashtable以及SynchronizedMap中所不同的鎖機制。Hashtable中采用的鎖機制是一次鎖住整個hash表，從而同一時刻只能由一個線程對其進行操作；而ConcurrentHashMap中則是一次鎖住一個桶。ConcurrentHashMap默認將hash表分為16個桶，諸如get,put,remove等常用操作只鎖當前需要用到的桶。這樣，原來只能一個線程進入，現在卻能同時有16個寫線程執行，並發性能的提升是顯而易見的。
上面說到的16個線程指的是寫線程，而讀操作大部分時候都不需要用到鎖。只有在size等操作時才需要鎖住整個hash表。
在迭代方面，ConcurrentHashMap使用了一種不同的迭代方式。在這種迭代方式中，當iterator被創建后集合再發生改變就不再是拋出ConcurrentModificationException，取而代之的是在改變時new新的數據從而不影響原有的數據 ，iterator完成后再將頭指針替換為新的數據 ，這樣iterator線程可以使用原來老的數據，而寫線程也可以並發的完成改變。
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