HashMap是一种应用频率非常高的Map，但它并不是线程安全的，在并发环境put会出现链表闭环，导致get时候无限循环，cpu升值100。Hashtable和Collections.synchronizedMaps是一种线程安全的Map,他们几乎对每个方法加synchronized来保证线程安全性，只能独占式读写，一次只允许一个线程访问读写方法，性能低下，吞吐量低。ConcurrentHashMap是一种高性能的线程安全的Map，它使用CAS+Synchronized保证线程安全性。
table 是节点数组，volatile确保可见性。
特殊hash值：大于等于0--链表 -1--扩容 <0--树
sizeCtl：默认值为0，可以用构造器改变其值。如果数组table还没有初始化，它的值表示数组初始化大小，没指定则为默认值16；-1代表有线程正在对数组进行初始化；-N 代表有N-1个线程正在扩容；其他正值代表扩容阈值，数组大小的0.75倍。
initTable()初始化数组：使用自旋+cas确保线程安全，执行过程：如果数组是空的，则自旋，如果sizeCtl<0,说明其他线程正在初始化数组，线程礼让，重新竞争cpu，否则 cas修改sizeCtl值为-1，失败重新自旋，成功则抢占到了初始化数组的权利，执行初始化数组，如果之前的值大于0则数组初始化大小为之前的值，否则初始化为默认值16，修改sizeCtl大小为数组大小的0.75倍作为扩容阈值，这个是直接修改的没用cas，因为只有一个线程可以执行，故而线程安全，最后结束返回。整体功能，线程安全的初始化数组，修改sizeCtl值为数组大小0.75倍作为扩容阈值。
transfer()扩容：扩容支持并发进行先到达的线程创建数组，后到达的多个线程一起拷贝元素，一个线程创建新数组，多个线程参与把原数组的元素移动到新数组。详细过程：第一个线程创建一个长度为原来2倍的的新数组；把原来的数组进行分组（cas保证，失败重新获取组，不同的线程获取不同的组），每组最少16个元素，由一个线程来处理，把每组的元素从组尾向前进行拷贝，操作完一组，再从原数组获取下一组，拷贝时候，会先对节点加synchronized锁，保证没有其他线程修改节点，如果元素是null，则设置特殊节点（hash值是1），链表的元素拷贝到新数组的原位置或者原位置+原数组长度，原数组的位置设置特殊节点。拷贝完成后，更新table为新数组 完成扩容。
putVal（）添加元素：如果key val是空，抛出空指针异常；获取hash值；自旋：如果数组table没有初始化，则初始化数组；使用key的hash值和数组长度运算计算出数组的下标，如果这个位置的元素是空，直接cas把新元素添加到这个位置；如果元素的hash值是-1，则说明是占位节点，说明正在扩容，则帮助扩容（拷贝元素）；否则synchronized锁定元素,对元素操作，如果是链表，则在链表中查找hash值相等，key相同的元素找到更新元素，找不到在尾部添加元素，如果是红黑树同样查找更新和添加。如果是链表，如果长度达到8，会做树化检查，如果数组长度不足64扩容否则树化。最后 增加元素数检查扩容。
get(Object key)获取值：首先计算key的hash值，使用hash值和数组长度运算出下标位置，取出该位置元素，如果元素是null，则返回null。否则 判断元素的hash值是否与key的hash值相等 key相同，如果是返回元素的值。否则 判断元素的hash值是否小于0 说明是树 在树中查找hash值相等key相同的元素，找到返回元素值，否则是链表 在链表中查找key的hash值相等 key相同的元素找到返回元素值。找不到返回null。
size()获取元素数量：增加元素数时候会cas更新basecount的值，如果高并发环境cas失败会把值保持在数组中，获取size时候会把basecount和数组中记录的数量相加得到元素数。
总结：HashMap是一种应用频率很高性能非常高的Map,但它不是现场安全的，在高并发环境会出现多线程put导致链表闭环，get无限循环问题。Hashtable和Collections.synchronizedMap是一种线程安全的Map，但是他们性能非常低，因为他们几乎对每个方法加synchronized,导致只能以独占的方式读写，吞吐量极低。ConcurrentHashMap是一种高性能线程安全的Map，它使用volatile变量 自旋cas和synchronied确保线程安全。1扩容：支持并发扩容，由一个线程创建新数组，多个线程一起拷贝元素到新数组，实现高效扩容。详细过程：先到达的线程，会创建一个新的数组，它的容量是原数组2倍，创建的新数组保存到volatile变量中，这样其他线程参与到扩容后会看到，不会去再次创建数组。然后对原数组进行分组处理，每组最少处理16个元素，一个线程处理一组，直到把原数组分组完，对要拷贝的元素先加synchronized锁，防止修改，进行拷贝到新数组的原位置或者原位置加原数组长度位置，如果原位置的元素是null则放置站位元素其hash值是-1，其他线程看到这种元素会直到现在正在扩容，会帮助扩容，拷贝完的位置也会放置这种占位元素，最终多个线程完成并发的拷贝完成扩容。2 put操作：先对key val进行非空检查，然后计算出key的hash值，自旋 如果数组还没初始化则进行初始化；使用hash值和数组长度运算出它所在的数组下标位置，取出该位置元素，如果是空，则直接使用Unsafe的原子性操作把新元素添加到这个位置；如果元素的hash值是-1，则该元素是占位符，说明此时正进行扩容，帮助扩容（拷贝元素）；否则使用synchronized锁定元素，如果是链表，则在链表中查找hash值相等key相同的节点，找到修改val，找不到添加到链表尾部，如果是树做同样操作。如果是链表，会做树化检查，如果链表长度是8若数组长度不足64则扩容否则树化。最后对元素数加1，如果达到扩容阈值进行扩容。3 get非常简单，使用key的hash值和数组运算计算下标，得到下标位置上的元素如果是null则返回null否则去树或者链表中找key hash相等key相同的元素找到返回其值，找不到返回null。4 size 获取volatile变量元素数加上cas操作失败保存在数组中的元素数。它并不精确，因为在高并发环境中执行这添加移除元素，此时还没来的及更新数量。