面试题：请解释Java中的ConcurrentHashMap类及其与Hashtable的区别，并说明在多线程环境下如何选择使用

ConcurrentHashMap类的概念

ConcurrentHashMap是Java中的一个并发集合类，它是Map接口的实现类。ConcurrentHashMap被设计用于在多线程环境下提供高效的并发访问。

ConcurrentHashMap与Hashtable的区别

1. 线程安全性

   • Hashtable通过在所有方法上使用synchronized关键字来实现线程安全，这意味着在任何时刻只有一个线程可以访问Hashtable的某个方法。这种方式在高并发环境下会导致严重的性能瓶颈。
   • ConcurrentHashMap采用了分段锁（在Java 8之前）或者CAS（Compare - And - Swap）操作（在Java 8及之后）来实现线程安全。它允许多个线程同时访问不同的段或者使用CAS操作来更新节点，从而提高了并发性能。

2. 性能

   • 由于Hashtable的锁机制，在高并发环境下性能较差。
   • ConcurrentHashMap的性能更好，特别是在高并发场景下，它可以同时允许多个线程进行读操作，并且在写操作时也具有较好的并发性能。

3. 迭代器

   • Hashtable的迭代器是强一致性的，这意味着在迭代过程中，如果其他线程修改了Hashtable，迭代器会立即反映出这些修改，这可能会导致ConcurrentModificationException异常。
   • ConcurrentHashMap的迭代器是弱一致性的，在迭代过程中，如果其他线程修改了ConcurrentHashMap，迭代器可能不会立即反映出这些修改，并且不会抛出ConcurrentModificationException异常。

在多线程环境下如何选择使用

1. 如果是在单线程环境下，或者虽然有多个线程但不会同时修改Map对象，使用Hashtable或者ConcurrentHashMap都可以满足需求。
2. 如果是在多线程环境下，并且需要频繁地进行读操作和少量的写操作，推荐使用ConcurrentHashMap类，因为它具有更好的并发性能。

示例代码

以下是使用Hashtable和ConcurrentHashMap存储数据的示例代码：

import java.util.Hashtable; 
import java.util.Map; 
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; 
 
public class MapExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用Hashtable存储数据 
        Map<String, String> hashtable = new Hashtable<>();
        hashtable.put("key1",  "value1");
        hashtable.put("key2",  "value2");
 
        // 使用ConcurrentHashMap存储数据 
        Map<String, String> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<>();
        concurrentHashMap.put("key1",  "value1");
        concurrentHashMap.put("key2",  "value2");
    }
}

总结

ConcurrentHashMap是Java中用于多线程环境下存储数据的类，它提供了高效的并发访问机制。与Hashtable相比，ConcurrentHashMap在多线程环境下具有更好的性能和更灵活的迭代器行为。在多线程环境下进行大量读操作和少量写操作时，推荐使用ConcurrentHashMap类。