嗨，大家好，我是小米，一個(gè)熱愛分享技術(shù)的老碼農(nóng)（雖然不老，31歲正當(dāng)年！）。今天我們來聊聊 Java 面試中一道高頻問題：SynchronizedMap 和 ConcurrentHashMap 有什么區(qū)別？

這道題看似簡單，但其實(shí)暗藏玄機(jī)，一不小心就容易掉坑。今天我們就通過一個(gè)故事 + 源碼剖析 + 性能對(duì)比，徹底搞清楚它們的區(qū)別。

故事開場：面試現(xiàn)場的靈魂拷問

某天，小王（5年Java開發(fā)經(jīng)驗(yàn)）去參加阿里社招面試。

面試官看著簡歷，笑了笑：“你寫過高并發(fā)項(xiàng)目？”

小王點(diǎn)頭：“是的，我們系統(tǒng)日均 QPS 過百萬，主要用 HashMap 處理緩存?！?/p>

面試官挑了挑眉：“哦？那你能說說 SynchronizedMap 和 ConcurrentHashMap 的區(qū)別嗎？”

小王：“呃……它們都能保證線程安全……”

面試官：“嗯？那如果并發(fā)度很高，你會(huì)選哪個(gè)？”

小王開始緊張了：“這個(gè)……它們……嗯……”

面試官一笑：“好吧，我們換個(gè)問題……”

小王當(dāng)場淚目，回去后痛定思痛，決定徹底搞懂這兩個(gè)玩意兒！

那么，它們到底有什么區(qū)別呢？

SynchronizedMap vs ConcurrentHashMap 的核心區(qū)別

我們先來一個(gè)總結(jié)表格，直觀感受一下兩者的不同：

圖片

看完表格，我們一個(gè)個(gè)拆解講解。

SynchronizedMap：簡單粗暴的“全局鎖”

首先，SynchronizedMap 其實(shí)是 Collections.synchronizedMap() 生成的，它的本質(zhì)是對(duì) HashMap 進(jìn)行“全局加鎖”，保證每次訪問都只能有一個(gè)線程進(jìn)入。

我們看看源碼（簡化版）：

圖片

內(nèi)部實(shí)現(xiàn)其實(shí)就是給 所有方法都加上 synchronized，讓所有操作串行化：

圖片

這樣雖然保證了線程安全，但也導(dǎo)致每次操作都要獲取整個(gè) Map 的鎖，性能相當(dāng)?shù)?，在高并發(fā)環(huán)境下會(huì)變成性能瓶頸！

適用場景

適用于并發(fā)較低，或者讀多寫少的場景，比如：

• 配置緩存
• 線程數(shù)不多的 Web 應(yīng)用
• 需要簡單線程安全的地方（例如同步讀取一小塊數(shù)據(jù)）

如果是高并發(fā)環(huán)境，那就該換 ConcurrentHashMap 了！

ConcurrentHashMap：高并發(fā)神器

ConcurrentHashMap 是 Java 5 引入的，主要是為了提高并發(fā)性能。它的核心優(yōu)化點(diǎn)有兩個(gè)：

• 分段鎖（Segment）（JDK 1.7 之前）
• CAS + 自旋鎖（JDK 1.8 之后）

讓我們看看 JDK 1.8 版本的 ConcurrentHashMap 怎么做到高性能的。

（1）底層結(jié)構(gòu)

在 JDK 1.8 之前，ConcurrentHashMap 采用 分段鎖（Segment），但 JDK 1.8 之后直接用 數(shù)組 + 鏈表 + 紅黑樹 代替了分段鎖，提高了效率。

• 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：類似 HashMap，但每個(gè)桶（bucket）都是 鏈表 + 紅黑樹，高并發(fā)時(shí)可變成紅黑樹加速查詢。
• 鎖機(jī)制：不鎖整個(gè) Map，而是只鎖住某個(gè) bucket，這樣多個(gè)線程可以同時(shí)訪問不同的 bucket，提高并發(fā)能力。
• CAS（Compare And Swap）：無鎖操作，提升性能。

（2）put() 方法解析

看源碼（簡化版）：

圖片

可以看到，它不會(huì)鎖整個(gè) Map，而是：

• 先用 CAS 嘗試放入數(shù)據(jù)，避免不必要的鎖競爭。
• 如果 CAS 失敗，再只鎖住當(dāng)前 bucket，而不是整個(gè) Map，提高了并發(fā)性能。

適用場景

• 高并發(fā)環(huán)境（推薦）
• 大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)
• 讀寫并重的場景
• 緩存（如 LRU Cache）

性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)

我們做個(gè)小實(shí)驗(yàn)，對(duì)比兩者的性能（JMH 基準(zhǔn)測(cè)試）：

圖片

實(shí)驗(yàn)結(jié)果（吞吐量 ops/sec）：

圖片

可以看到，并發(fā)越高，SynchronizedMap 退化得越厲害，而 ConcurrentHashMap 能保持高性能。

總結(jié)：面試高分回答

如果你在面試中遇到這個(gè)問題，你可以這樣答：

“SynchronizedMap 是對(duì)整個(gè) HashMap 加鎖，適用于低并發(fā)場景。而 ConcurrentHashMap 通過 分段鎖 + CAS 提高并發(fā)性能，在高并發(fā)環(huán)境下比 SynchronizedMap 更優(yōu)。并且，SynchronizedMap 允許 null 鍵值，而 ConcurrentHashMap 不允許。”

這下，面試官該對(duì)你點(diǎn)頭了吧？