1、HashTable與HashMap

(1)HashTable和HashMap都實現了Map接口，但是HashTable的實現是基於Dictionary抽象類。

(2)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，既可以表示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。

(3)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。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：

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

上面提到的Collections為HashMap提供了一個併發版本的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。在某些情況下會出現一些意想不到的結果。

如下面這段代碼：

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。這裡的containsKey()和remove()方法都是同步的，但是整段代碼卻不是。

考慮這麼一個場景：線程A執行了containsKey()方法返回true，準備執行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，並接著執行了remove()操作；然後線程A接著執行remove操作時發現此時已經沒有這個元素了。

要保證上面這個場景下代碼按我們的醫院工作，一個辦法就是對這段代碼進行同步控制，但是這付出的代價太大了。在進行迭代時這個問題更加明顯。

Map集合共提供了三種方式來分別返回鍵、值、鍵值對的集合：

在這三個方法基礎上，我們一般通過如下方式訪問Map的元素：

在這裡，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”。問題也就出現在這裡，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拋出ConcurrentModificationException異常。

為了解決這個問題，通常有兩種方法：

(1)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；
(2)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

Java 5中新增了ConcurrentMap接口和它的實現類ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap提供了和HashTable以及SynchronizedMap中所不同的鎖機制。HashTable中採用的鎖機制是一次鎖住整個hash表，從而同一時刻只能有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等常用操作只鎖住當前需要用到的桶。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，併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被創建後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完成後再將頭指針替換為新的數據，這樣iterator可以使用原來老的數據，而寫線程也可以併發的完成改變。