1.執行緒不安全的HashMap
因為多執行緒環境下，使用Hashmap進行put操作會引起死迴圈，導致CPU利用率接近100%，所以在併發情況下不能使用HashMap。

2.效率低下的HashTable容器
HashTable容器使用synchronized來保證執行緒安全，但線上程競爭激烈的情況下HashTable的效率非常低下。因為當一個執行緒訪問HashTable的同步方法時，其他執行緒訪問HashTable的同步方法時，可能會進入阻塞或輪詢狀態。如執行緒1使用put進行新增元素，執行緒2不但不能使用put方法新增元素，並且也不能使用get方法來獲取元素，所以競爭越激烈效率越低。

3.ConcurrentHashMap的鎖分段技術
HashTable容器在競爭激烈的併發環境下表現出效率低下的原因，是因為所有訪問HashTable的執行緒都必須競爭同一把鎖，那假如容器裡有多把鎖，每一把鎖用於鎖容器其中一部分資料，那麼當多執行緒訪問容器裡不同資料段的資料時，執行緒間就不會存在鎖競爭，從而可以有效的提高併發訪問效率，這就是ConcurrentHashMap所使用的鎖分段技術，首先將資料分成一段一段的儲存，然後給每一段資料配一把鎖，當一個執行緒佔用鎖訪問其中一個段資料的時候，其他段的資料也能被其他執行緒訪問。

ConcurrentHashMap是由Segment陣列結構和MapEntry陣列結構組成。Segment是一種可重入鎖ReentrantLock，在ConcurrentHashMap裡扮演鎖的角色，MapEntry則用於儲存鍵值對資料。一個ConcurrentHashMap裡包含一個Segment陣列，Segment的結構和HashMap類似，是一種陣列和連結串列結構， 一個Segment裡包含一個MapEntry陣列，每個MapEntry是一個連結串列結構的元素， 每個Segment守護者一個MapEntry數組裡的元素,當對MapEntry陣列的資料進行修改時，必須首先獲得它對應的Segment鎖。

get操作的高效之處在於整個get過程不需要加鎖，除非讀到的值是空的才會加鎖重讀，我們知道HashTable容器的get方法是需要加鎖的，那麼ConcurrentHashMap的get操作是如何做到不加鎖的呢？原因是它的get方法裡將要使用的共享變數都定義成volatile，如用於統計當前Segement大小的count欄位和用於儲存值的HashEntry的value。定義成volatile的變數，能夠線上程之間保持可見性，能夠被多執行緒同時讀，並且保證不會讀到過期的值，但是隻能被單執行緒寫（有一種情況可以被多執行緒寫，就是寫入的值不依賴於原值），在get操作裡只需要讀不需要寫共享變數count和value，所以可以不用加鎖。之所以不會讀到過期的值，是根據java記憶體模型的happen before原則，對volatile欄位的寫入操作先於讀操作，即使兩個執行緒同時修改和獲取volatile變數，get操作也能拿到最新的值，這是用volatile替換鎖的經典應用場景。

那麼ConcurrentHashMap是如何判斷在統計的時候容器是否發生了變化呢？使用modCount變數，在put , remove和clean方法裡操作元素前都會將變數modCount進行加1，那麼在統計size前後比較modCount是否發生變化，從而得知容器的大小是否發生變化。

在ConcurrentHashMap沒有出現以前，jdk使用hashtable來實現執行緒安全，但是hashtable是將整個hash表鎖住，所以效率很低下。

ConcurrentHashMap將資料分別放到多個Segment中，預設16個，每一個Segment中又包含了多個HashEntry列表陣列，

對於一個key，需要經過三次hash操作，才能最終定位這個元素的位置，這三次hash分別為：

1. 對於一個key，先進行一次hash操作，得到hash值h1，也即h1 = hash1(key)；
2. 將得到的h1的高几位進行第二次hash，得到hash值h2，也即h2 = hash2(h1高几位)，通過h2能夠確定該元素的放在哪個Segment;
3. 將得到的h1進行第三次hash，得到hash值h3，也即h3 = hash3(h1)，通過h3能夠確定該元素放置在哪個HashEntry。

每一個Segment都擁有一個鎖，當進行寫操作時，只需要鎖定一個Segment，而其它Segment中的資料是可以訪問的。