⭐ 题目日期：

美团 - 2025/4/4

📝 题解：

HashMap 在 Java 中不是线程安全的。在多线程环境下，如果多个线程同时对 HashMap 进行修改（如添加、删除或扩容操作），可能会导致数据不一致、死循环或其他未定义行为。以下是保证线程安全的常用方法及对应的集合类：

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一、如何保证线程安全？

1. 使用 Collections.synchronizedMap

Map<K, V> synchronizedMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());

• 原理：通过给所有方法添加 synchronized 关键字，锁住整个 Map 实例。
• 缺点：锁粒度粗，高并发时性能较差。

2. 使用 ConcurrentHashMap

Map<K, V> concurrentMap = new ConcurrentHashMap<>();

• 原理：
  • Java 7：分段锁（Segment），将数据分成多个段，每段独立加锁，提高并发度。
  • Java 8+：改用 CAS（Compare-And-Swap）和 synchronized 锁单个桶（Node），进一步优化并发性能。
• 优点：高并发场景下性能优异，推荐使用。

3. 使用 Hashtable（不推荐）

Map<K, V> hashtable = new Hashtable<>();

• 原理：所有方法通过 synchronized 加锁，锁住整个实例。
• 缺点：性能差，已逐渐被 ConcurrentHashMap 取代。

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二、如何选择线程安全集合？

集合类	适用场景	性能	推荐度
ConcurrentHashMap	高并发读写、大规模数据	高	★★★★★
Collections.synchronizedMap	低并发、简单同步需求	中低	★★☆
Hashtable	遗留代码兼容（不推荐新项目使用）	低	★☆☆

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三、关键区别总结

1. 锁粒度：
   • Hashtable 和 synchronizedMap 锁整个实例。
   • ConcurrentHashMap 锁单个桶（Java 8+）或分段（Java 7），锁粒度更细。
2. 性能：
   • ConcurrentHashMap > synchronizedMap > Hashtable。
3. 适用场景：
   • 优先选择 ConcurrentHashMap，几乎覆盖所有需要线程安全 Map 的场景。

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四、其他线程安全集合

• CopyOnWriteArrayList：读多写少的线程安全 List。
• ConcurrentLinkedQueue：高并发队列。
• BlockingQueue 实现类：如 LinkedBlockingQueue，用于生产者-消费者模型。

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总结：在多线程环境中，优先使用 ConcurrentHashMap，避免使用 Hashtable 和手动同步的 synchronizedMap。