Java中嵌套ConcurrentHashMap的使用及线程安全选型疑问

首先明确结论：
如果你的业务中需要对内层哈希表做并发读写操作，必须选ConcurrentHashMap<String, ConcurrentHashMap<String, String>>；如果内层哈希表初始化后就只做读操作、不再修改，ConcurrentHashMap<String, HashMap<String, String>>可以临时用，但绝非最优解。

两者的核心区别如下：

• 线程安全覆盖范围不同
  ConcurrentHashMap<String, HashMap<String, String>>只有外层容器是线程安全的，内层的HashMap还是非线程安全的。当多个线程同时操作同一个内层HashMap（比如新增键值对、修改值、扩容），依然会出现数据错乱、JDK7及以前版本的死循环，或者触发fail-fast异常。
  而ConcurrentHashMap<String, ConcurrentHashMap<String, String>>的外层和内层都实现了线程安全，所有层级的并发读写操作都能得到可靠保障。

• 适用场景差异
  前者仅适合极端场景：内层哈希表是静态的（初始化后完全不修改，只做查询），只有外层哈希表存在并发增删键值对的需求。但这种场景非常少见，一旦后续业务调整需要修改内层数据，立刻会引入线程安全隐患。
  后者是绝大多数嵌套哈希表并发场景的正确选择——只要内层哈希表需要进行并发的增删改查，就必须用这种全层级线程安全的结构。

• 性能与风险的平衡
  两者的外层都用ConcurrentHashMap的高效并发机制（JDK7分段锁、JDK8+ CAS+锁粒度细化），但前者的内层HashMap没有任何并发控制，并发修改时风险极高；后者的内层同样采用ConcurrentHashMap的优化实现，在保证线程安全的同时，能维持较好的并发性能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jackzenko