HashTable、HashMap、ConcurrentHashMap的区别

HashTable、HashMap、ConcurrentHashMap的区别在面试题常常会被问到，所以总结一下。既然要说区别，无非从下面几个方面比较（注意本文是基于jdk1.8）：
1）底层数据结构？？
2）什么初始化？？怎么初始化？？
3）线程安全？？
4）key和value可不可以为null？
5）什么时候扩容，扩容机制？？

1. 底层数据结构
   HashTable的底层数据是：数组+链表。
   HashMap和ConcurrentHash的底层数据：数组+链表+红黑树。

   对于HashMap和ConcurrentHashMap有一个TREEIFY_THRESHOLD=8，当某个链表上的节点数达到这个值时，就会尝试将该链表转化为红黑树，具体要看table的大小，如果table.lenght()<MIN_TREEIFY_CAPACITY，则会进行扩容，MIN_TREEIFY_CAPACITY大小为64，否则就将链表转化为红黑树。

2. 初始化
   HashTable是在new HashTable的时候初始化table，默认的初始化大小为11，loadfactor是0.75，如果用户指定了初始化大小，则根据指定的大小初始化（如果指定的为0，则初始化大小为1）。
   HashMap和ConcurrentHashMap的的初始在首次put的时候，如果首次put时，table为null，则会初始化，默认的初始化大小为16，loadfactor是0.75，如果用户指定的初始化大小为initialCapacity，那么table初始化容量为：首个大于等于initialCapacity + (initialCapacity >>> 1) + 1的2^n的数。

3. 线程安全
   HashTable和ConcurrentHashMap是线程安全的，HashMap是线程不安全的，
   HashTable使用的是Sychronized，锁的是整个Table，锁颗粒度太大。
   ConcurrentHashMap在jdk1.7将table分为若干个段，对每个段分别加锁。在jdk1.8 ConcurrentHashMap抛弃了段的概念，锁的是table上的一个Node，ConcurrentHashMap使用了CAS和Synchronized来确保线程安全。
   HashMap线程不安全。

4. key和value可以不可以为null
   HashTable的key和value都不能为null，会对valuenull判断，如果valuenull则会抛出NullPointerException异常，后面求hash=key.hashCode()，如果key==null则也会抛出NullPointerException异常。
   ConcurrentHashMap的key和value都不能为null， if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
   HashMap的key和value都可以为null，如果key=null，则hash=0.

5. 扩容机制
   都是到达threshold进行扩容，不同的是HashTable的扩容是 1.5*old+1，而HashMap和ConcurrentHashMap则是2被扩容，保证容量是2的整次幂。