HashMap
HashMap是一个采用哈希表的键值对集合，这里从如下几个问题解读HashMap。
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HashMap工作原理？
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如何做到fail-fast？可靠吗？
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容量超过负载因子定义的容量，怎么处理？
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capacity & load factor 设置参考因素？
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HashMap为何线程不安全？
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为什么容量必须为2的整数次幂？
HashMap工作原理
HashMap 是一个采用哈希表实现的键值对集合。put元素时，通过hash计算出下标，然后存储在合适位置的bucket中。get元素时，通过hash计算出下标，然后遍历桶中的链表获取元素。存储基于一个数组，然后数组的每一个元素都是链表。
如何做到fail-fast？可靠吗？
HashMap内部有一个modCount属性，累计每一次结构变更操作。当生成迭代器时，会记录当前的modCount值，此后每次迭代都会拿记录的值与当前值比较，有差异，则抛出ConcurrentModificationException。但是，这个属性没有volatile标记，也没有同步语义等。并发操作下不存在happens-before关系，故不一定可靠。
容量超过负载因子定义的容量，怎么处理？
会触发resize，对所有的元素做rehash，重新分布元素，并按照当前总容量的2倍扩容。扩容后，阈值等也会随之调整。
capacity & load factor设置参考因素？
hashmap基于hashing的原理，本质上是用空间换时间来提升搜索效率，这2个参数的设置参考因素也是基于这一点来进行。
1.capacity代表容量，过小容易导致过多的resize动作；过高容易浪费大量的存储空间以及提高检索时间。
2.load factor表示负载比例，比例过低，容量浪费大量的空间；比例过高，产生碰撞的几率更大，更多的碰撞会降低搜索的效率。
HashMap为何线程不安全？
- 并发做节点增删时，一个线程新增的节点，挂在另一个线程的删除节点之后，可能导致数据丢失；
- 并发做resize时，可能导致节点死循环；
为什么容量必须为2的整数次幂？
由hash值找到对应索引的方法如下：
/**
* Returns index for hash code h.
*/
static int indexFor(int h, int length) {
// assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";
return h & (length-1);
}
首先，length为2的整数次幂的话，h&(length-1)就相当于对length取模，这样便保证了散列的均匀，同时也提升了效率；
其次，length为2的整数次幂的话，为偶数，这样length-1为奇数，奇数的最后一位是1，这样便保证了h&(length-1)的最后一位可能为0，也可能为1（这取决于h的值），即与后的结果可能为偶数，也可能为奇数，这样便可以保证散列的均匀性，而如果length为奇数的话，很明显length-1为偶数，它的最后一位是0，这样h&(length-1)的最后一位肯定为0，即只能为偶数，这样任何hash值都只会被散列到数组的偶数下标位置上，这便浪费了近一半的空间。
因此，length取2的整数次幂，是为了使不同hash值发生碰撞的概率较小，这样就能使元素在哈希表中均匀地散列。
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HashTable
- 为何线程安全？
- 获取index相对HashMap如何？
为何线程安全？
HasTable相对HashMap，基本上对所有的公开方法都增加了synchronized关键字，相对HashMap多了线程安全特性。
获取index相对HashMap如何？
相比HashMap的获取index逻辑，性能要差一些。HashMap只是一个取模动作，HashTable是取模后再取余。
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ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap默认并发级别是16，通过Segment来分块管理entry集合。每个Segment都持有一个重入锁，限制并发编辑操作。
相比HashTable并发时锁整个Map，ConcurrentHashMap是锁Segment，锁粒度变小，整体性能提升。
同时对迭代器友好，在并发迭代时，不会抛出ConcurrentModificationException异常。
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TreeMap
基于红黑树实现。深入解读可参考：http://blog.csdn.net/chenssy/article/details/26668941
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LinkedHashMap
LinkedHashMap继承HashMap，在HashMap的功能上叠加了有序性（插入顺序，访问顺序），元素链表支持双向等功能。
LinkedHashMap扩展了HashMap中的Entry，在其中增加了Entry<K, V> before, after属性。通过这2个属性，支持双向链表。同时独立于table数组外有一个Entry<K, V> header节点，通过这个来遍历整个双向链表。
有序性则通过accessOrder属性来控制。
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一致性哈希
将桶数量设置为一个极大值，机器与数据视为节点都可以被映射到这一个近似无穷大的空间中。每个机器节点可以管理顺序条件下的一组空间，数据节点hash后落在这组空间内的，会交由机器节点管理。当机器增删时，会产生管理空间的分割与合并处理，顺带归属这些空间的数据节点会做迁移。这样可以做到有限规模的数据迁移。在增删节点时，因为hash计算的缘故，机器节点分摊的数据节点可能不平衡。为了尽量做到平衡性，引入虚拟节点。每一个真实机器节点会映射几个虚拟节点。出于维护平衡性，虚拟节点会尽量分摊数据节点，做到尽量均匀。
详细可参考：
http://blog.csdn.net/cywosp/article/details/23397179