HashMap
是一个 散列链表的数据结构，即“数组+链表”的结构。HashMap是非线程安全的，key和value都可以为空，数组长度为2的幂次方，用key的hash值，右移16位 & 数组（长度减1）确定index角标放置元素。
默认长度为16，扩容因子0.75，扩容方式为左移一位，即乘2。
备注：
Java 7中，并发出现“死循环”的一种情形，就是在resize过程中，迁移Entry到新桶中是产生了一个有环的链表造成的，Java 7中resize的transfer是在链表头部插入新节点，Java 8中的新节点的插入是尾部；
Java 8相对于Java 7中HashMap的区别和优化：
（1）计算hash值的方法：Java 7中会基于一个随机种子计算hash值，这样每次resize如果得到不同的随机种子，那么原来一个桶中的元素，会被“随机”散列到桶数组中，Java 8放弃了这种做法，基于key的hashCode（通过异或计算综合高位和地位），旧桶的元素如上面所说只可能散列到两个确定位置的桶中，基于好的hashCode计算，这也是随机分布的，这样可以简化了计算并且省去了随机种子的计算；
（2）红黑树的应用：桶中的链的长度超过TREEIFY_THRESHOLD（8）且长度小于MIN_TREEIFY_CAPACITY（64），则扩容，大于MIN_TREEIFY_CAPACITY，单链转换成树结构（红黑树），也就是变O(n)的查找转变为O(log n)；
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
resize();
else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
do {
TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
if (tl == null)
hd = p;
else {
p.prev = tl;
tl.next = p;
}
tl = p;
} while ((e = e.next) != null);
if ((tab[index] = hd) != null)
hd.treeify(tab);
}
}
Hashtable
几乎可以等价于HashMap，加了同步关键字，是线程安全的，key和value都不可以为空。锁是对整个结构的锁，性能较差。
ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap：由于Hashtable是锁住整个hash表，性能低，ConcurrentHashMap采用了锁分段，锁住某一个Segment，即一个块。提高了效率和性能。
如图：
LinkedHashMap
继承自HahsMap，内部有维护了一个双向链表,保存了记录的插入顺序。
TreeMap
TreeMap实现SortMap接口，能够把它保存的记录根据键排序。
默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。
HashMap和Hashtable区别：
性能上HashMap要优于Hashtable，Hashtable是过时的，多线程操作的时候，它需要锁住整个结构，待释放同步锁之后，其他线程才能操作。
另外可以通过Collections.synchronizedMap(m)给HashMap加同步锁，这样可以实现线程安全。
另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。
三种类型分别在什么时候使用
1、一般情况下，我们用的最多的是HashMap。HashMap里面存入的键值对在取出的时候是随机的，它根据键的HashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。
2、TreeMap取出来的是排序后的键值对。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。
3、LinkedHashMap 是HashMap的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现,它还可以按读取顺序来排列，像连接池中可以应用。
