网硕互联帮助中心这两个集合，是 Java 中线程安全集合的典型代表，也是面试【高频原题】：Vector是怎么保证线程安全的？、ConcurrentHashMap线程安全的实现原理？、HashMap和ConcurrentHashMap的区别？
1.Vector 是 ArrayList 的线程安全版，ConcurrentHashMap 是 HashMap 的线程安全版。Vector 是通过「在所有对外的公有方法上，直接加 synchronized 同步锁」实现的线程安全。Vector 的底层和 ArrayList 完全一样，都是基于数组实现，区别只在方法的修饰符上：ArrayList 的所有方法都是普通方法，无任何锁；Vector 的所有核心方法（增删改查、扩容、遍历），都被 synchronized 关键字修饰。
// Vector的添加元素方法：加了synchronized
public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
return true;
}
// Vector的删除元素方法：加了synchronized
public synchronized E remove(int index) {
modCount++;
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = elementCount – index – 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);
elementData[–elementCount] = null;
return oldValue;
}
// Vector的获取元素方法：加了synchronized
public synchronized E get(int index) {
if (index >= elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
return elementData(index);
}
锁的本质：Vector 的锁是「对象级别的独占锁」
synchronized 加在普通方法上，等价于给 Vector对象本身 加锁 → 一把锁锁住整个 Vector 对象。
- 当任意一个线程调用 Vector 的任意一个方法（add/remove/get）时，都会独占这把锁；
- 此时其他线程，无论想调用 Vector 的任何方法，都会被阻塞等待，直到当前线程释放锁；
- 比如：线程 A 调用add()，线程 B 调用get()，B 也会被阻塞，必须等 A 执行完。
2. Vector 线程安全的优缺点（面试必考，答全加分）
优点：实现简单、绝对线程安全
synchronized 是 JDK 原生的同步锁，保证了所有操作的原子性，只要用 Vector，在多线程下无论怎么操作，都不会出现数据错乱、并发修改异常，安全性无任何问题。
缺点：效率极低，性能差（致命缺点） → 开发中几乎不用 Vector
这是 Vector 的核心问题，也是为什么现在项目中很少用 Vector的原因，根源就是它的锁机制：锁粒度太大！
- 锁粒度：指「被锁住的资源范围」，Vector 是粗粒度锁（锁整个对象）；
- 问题 1：读写互斥 → 哪怕是「只读操作」（get 查询），也会被加锁，多个线程并发查询时，只能串行执行，查询效率暴跌；
- 问题 2：操作互斥 → 增删改查所有操作都抢同一把锁，哪怕两个线程操作 Vector 的不同位置的元素，也会互相阻塞；
通俗比喻：Vector 就像一个只有一个收银台的超市，不管你是买东西、退货、结账，都要排队等这一个收银台，效率极低。
3.ConcurrentHashMap 是 Java 中并发集合的王者，是 HashMap 的线程安全版，也是开发中多线程下操作键值对的首选。核心优势：ConcurrentHashMap 解决了 Vector 的痛点 → 线程安全的同时，效率极高！
核心设计：分段锁（Segment）机制 → 把 HashMap「分块加锁」
JDK7 的 ConcurrentHashMap，在 HashMap 的基础上，做了一层封装：
HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap 的区别？
- HashMap：线程不安全，效率高，底层数组 + 链表 + 红黑树，允许 key/value 为 null；
- Hashtable：线程安全，效率极低（全表锁），底层数组 + 链表，不允许 key/value 为 null；
- ConcurrentHashMap：线程安全，效率极高（细粒度锁），底层数组 + 链表 + 红黑树，不允许 key/value 为 null，是开发中多线程下的首选。
为什么开发中不用 Vector 和 Hashtable，而用 ConcurrentHashMap？
因为 Vector 和 Hashtable 是粗粒度锁，锁粒度太大，效率极低，在高并发场景下性能暴跌；而 ConcurrentHashMap 是细粒度锁，兼顾线程安全和效率，是专门为高并发设计的集合，性能远超 Vector 和 Hashtable。
ConcurrentHashMap 为什么不允许 key/value 为 null？
为了避免歧义！因为 ConcurrentHashMap 的 get 方法无锁，如果允许 null，当 get 返回 null 时，无法判断是「key 不存在返回 null」还是「key 存在但 value 就是 null」，而 HashMap 是单线程的，可以通过 containsKey 判断，ConcurrentHashMap 是多线程的，containsKey 和 get 之间可能有线程修改数据，判断结果不可靠，因此直接禁止 null 值。
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