绝大多数情况下应选择hashmap，因为它在单线程环境下性能更优且设计更现代；2. hashtable所有方法均同步，导致多线程下性能差，且不支持NULL键和null值，已被视为过时；3. hashmap允许一个null键和多个null值，提供了更大的灵活性；4. 在多线程环境中，应优先使用concurrenthashmap而非hashtable，因其采用cas和细粒度锁机制，能显著提升并发性能；5. concurrenthashmap通过无锁读取和桶级加锁实现高效并发，是高并发场景下的首选线程安全map实现；6. hashtable继承自古老的dictionary类，而hashmap实现map接口，更好地融入现代Java集合框架体系；7. 实际开发中，单线程用hashmap，高并发用concurrenthashmap，hashtable基本无需使用。
在Java集合框架中，选择
HashMap
还是
Hashtable
，答案其实很明确：绝大多数情况下，你应该选择
HashMap
。
Hashtable
是Java早期API的产物，设计上带有明显的时代烙印，尤其是在并发处理和性能方面，已经远不如现代的
HashMap
及其并发变体如
ConcurrentHashMap
。
解决方案
简单来说，如果你需要一个键值对存储结构，并且不涉及多线程并发写入操作，或者你可以自行处理外部同步，那么
HashMap
是你的首选。它在单线程环境下的性能表现优异，因为它没有额外的同步开销。
Hashtable
之所以现在很少被直接使用，核心原因在于它的所有公共方法都被
synchronized
关键字修饰，这意味着任何对
Hashtable
的操作（无论是读还是写）都需要获取锁，这在多线程环境下会造成严重的性能瓶颈。即使是多个线程仅仅进行读取操作，也需要排队等待锁释放，效率非常低下。
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此外，
HashMap
允许键和值都为
null
，而
Hashtable
不允许。这是另一个实际使用中需要注意的区别。
Hashtable
在遇到
null
键或
null
值时会抛出
NullPointerException
。从API设计角度看，
HashMap
更灵活。
如果你确实需要在多线程环境下使用线程安全的Map，那么现代的选择是
ConcurrentHashMap
。它通过更精细的锁机制（如分段锁或CAS操作）实现了更高的并发性能，而不是像
Hashtable
那样简单粗暴地对整个Map加锁。
Java中HashMap和Hashtable在多线程环境下的性能差异与线程安全性考量
谈到多线程，
HashMap
和
Hashtable
的差异就变得非常显著。
Hashtable
的设计初衷就是线程安全的，它的每个公共方法，比如
put()
、
get()
、
remove()
等，都被
synchronized
关键字修饰了。这意味着在任何时刻，只有一个线程能够访问
Hashtable
的实例方法。这种“全同步”策略虽然保证了线程安全，但在高并发场景下，性能会急剧下降，因为所有线程都必须等待获取同一个锁。这就好比一个独木桥，一次只能过一个人，即使桥很宽，也只能排队。
// Hashtable的内部方法（简化示意） public synchronized V put(K key, V value) { // ... 内部逻辑 ... } public synchronized V get(Object key) { // ... 内部逻辑 ... }
HashMap
则完全不同，它从设计之初就没有考虑线程安全。它的方法没有
synchronized
修饰，所以在多线程环境下，多个线程可以同时对
HashMap
进行读写操作，这可能导致数据不一致、死循环（在
put
操作扩容时）等问题。
// HashMap的内部方法（简化示意） public V put(K key, V value) { // ... 内部逻辑 ... } public V get(Object key) { // ... 内部逻辑 ... }
在单线程环境中，
HashMap
因为没有同步开销，性能自然比
Hashtable
要好。而在多线程环境中，如果确实需要线程安全的Map，我们通常会选择
ConcurrentHashMap
。
ConcurrentHashMap
在Java 7及之前版本采用分段锁（Segment）的机制，允许多个线程同时访问不同的段，从而提高并发度。Java 8以后，它改用CAS（Compare-And-Swap）操作和
synchronized
关键字（针对哈希桶的头部节点）来保证线程安全，进一步优化了性能，避免了整个Map的锁竞争。所以，当你面对并发问题时，
ConcurrentHashMap
几乎总是优于
Hashtable
的方案。
理解HashMap与Hashtable的Null键值特性及Java集合框架演进中的定位
关于
null
键和
null
值，这是
HashMap
和
Hashtable
在使用上一个非常直观的区别。
HashMap
允许且仅允许一个
null
键。这意味着你可以将
null
作为键存储一个值。同时，
HashMap
也允许存储多个
null
值。
HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<>(); hashMap.put(null, "Value for null key"); // 允许 hashMap.put("Key1", null); // 允许 hashMap.put("Key2", null); // 允许 System.out.println(hashMap.get(null)); // Output: Value for null key
而
Hashtable
则不然。它不允许任何
null
键或
null
值。如果你尝试这样做，它会立即抛出
NullPointerException
。
Hashtable<String, String> hashtable = new Hashtable<>(); try { hashtable.put(null, "Value for null key"); // 抛出 NullPointerException } catch (NullPointerException e) { System.out.println("Hashtable cannot handle null key."); } try { hashtable.put("Key1", null); // 抛出 NullPointerException } catch (NullPointerException e) { System.out.println("Hashtable cannot handle null value."); }
这个差异其实也反映了它们在Java集合框架演进中的不同定位。
Hashtable
是Java 1.0时期就存在的类，它继承自抽象类
Dictionary
。
Dictionary
是一个抽象类，旨在提供键值对映射的基本功能，但它本身并不是Java集合框架（Java 1.2引入）的正式成员。
Hashtable
作为
Dictionary
的唯一具体实现，是早期Java提供的一种映射结构。
HashMap
则是在Java 1.2版本，随着集合框架的引入而诞生的。它实现了
Map
接口，并且继承自
AbstractMap
。
Map
接口是集合框架的核心接口之一，定义了键值对映射的通用行为。
HashMap
的设计更符合现代软件开发的理念，更注重性能和灵活性。可以说，
HashMap
是
Hashtable
的“升级版”或“替代品”，它在设计上解决了
Hashtable
的一些局限性，并且更好地融入了整个Java集合框架的体系。从这个角度看，
Hashtable
更多的是一个历史遗留的API，而
HashMap
才是当前和未来开发的主流选择。
实际开发中何时选用HashMap或其并发替代品：ConcurrentHashMap详解
在实际的Java开发中，关于
HashMap
和
Hashtable
的选择，以及何时引入
ConcurrentHashMap
，这几乎是一个必考的知识点，也是日常编码中经常需要做出的决策。
选择
HashMap
的场景：
- 单线程环境： 这是
HashMap
最典型的应用场景。如果你确定你的Map只会在一个线程中被操作，或者虽然在多线程环境中，但你通过其他外部机制（比如将Map作为局部变量，或者确保所有对Map的操作都在同一个线程中完成）保证了不会出现并发修改，那么
HashMap
是性能最好的选择。
- 读多写少且外部同步： 即使在多线程环境下，如果你的Map主要是读取操作，写入操作非常少，并且你愿意通过
Collections.synchronizedMap(new HashMap<>())
来手动提供外部同步（这种方式与
Hashtable
类似，都是对整个Map加锁，性能瓶颈依然存在，但至少比
Hashtable
灵活，可以按需同步），
HashMap
依然可以考虑。不过，这通常不是最优解。
// 典型的HashMap使用 Map<String, Integer> scores = new HashMap<>(); scores.put("Alice", 95); scores.put("Bob", 88); System.out.println(scores.get("Alice")); // 95
选择
ConcurrentHashMap
的场景：
- 高并发读写环境： 这是
ConcurrentHashMap
设计的核心目的。当你需要一个在多线程环境下能够安全、高效地进行读写操作的Map时，
ConcurrentHashMap
是毫无疑问的首选。它通过精妙的内部机制，允许多个线程同时进行读操作，并且在写操作时也能保持较高的并发度。
- 性能要求高且需要线程安全： 如果你的应用对性能有严格要求，同时又不能牺牲线程安全性，那么
ConcurrentHashMap
是最佳实践。它避免了
Hashtable
和
Collections.synchronizedMap
那种粗粒度的锁机制，显著减少了锁竞争。
ConcurrentHashMap
的工作原理（Java 8为例）：
在Java 8中，
ConcurrentHashMap
放弃了Java 7及以前的分段锁（Segment）机制，转而采用了一种更细粒度的锁策略：CAS（Compare-And-Swap）操作和
synchronized
关键字。
- 数据结构： 依然是数组加链表/红黑树的结构。
- 插入/更新操作： 当进行
put
操作时，
ConcurrentHashMap
会尝试使用CAS操作来更新节点。如果CAS失败（说明有其他线程同时修改了该位置），它会退化到使用
synchronized
关键字来锁定该哈希桶的头部节点。这意味着只有发生哈希冲突的桶才会被锁住，而不是整个Map，大大提高了并发性。
- 读取操作： 读取操作通常不需要加锁，因为写操作会保证内存可见性（通过
或
final
字段，以及写操作完成后的内存屏障）。这使得读操作可以与写操作并行进行，效率极高。
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class ConcurrentMapExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ConcurrentHashMap<String, Integer> concurrentScores = new ConcurrentHashMap<>(); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 100; i++) { final int index = i; executor.submit(() -> { concurrentScores.put("Student" + index, 60 + index); System.out.println("Put: Student" + index + " Score: " + concurrentScores.get("Student" + index)); }); } executor.shutdown(); executor.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES); System.out.println("Final Map Size: " + concurrentScores.size()); } }
这个例子展示了
ConcurrentHashMap
如何在多线程环境下安全地进行写入操作，而不会出现数据不一致的问题。
总结一下，
Hashtable
作为历史遗留物，在现代Java开发中几乎没有直接使用的必要。
HashMap
是单线程或外部同步场景的默认选择，而
ConcurrentHashMap
则是高并发、线程安全场景下的标准答案。理解它们各自的特性和适用场景，是写出高效、健壮Java代码的关键。
