ConcurrentHashMap 是 Java 中提供的一种线程安全的哈希表实现，用于在多线程环境中支持高效并发访问。其高效性能主要来源于几个关键的设计和实现策略：

1. 分段锁（Segment Locking）：
   原始的 ConcurrentHashMap（Java 1.7 及之前版本）使用了一种分段锁机制，即将一个大表分成多个小片段（Segment），每个 Segment 有独立的锁。这允许多个线程同时修改不同部分的数据，而不会直接竞争同一个锁。虽然在 Java 8 中进行了更改，但这种思想对后来的实现影响深远。

2. CAS 操作：
   Java 8 引入了基于 CAS（Compare-And-Swap）的锁自由更新机制。在不需要锁整个表的情况下，CAS 提供了一种无锁的方式来更新表中的元素。这种非阻塞算法可以大大减少线程之间的竞争，提升性能。

3. 优化的哈希分配：
   ConcurrentHashMap 中的散列函数经过调优，可以有效地分散对象，使得哈希冲突减少，从而提高整体性能。当插入键时，如果哈希值不相同，就会被分配到不同的桶中，从而减少锁的冲突。

4. 红黑树：
   当单个桶（Bin）中元素的数量达到一定阈值（例如 8 个）时，它们会从链表转换为红黑树结构，这显著提高了查找效率，避免了链表带来的退化问题。

5. 延迟锁的使用：
   对于读取操作，ConcurrentHashMap 在大多数情况下并不需要锁定，只是在修改操作中才使用更精细化的锁定策略，这大大增加了其处理读操作的并行性。

6. 局部性原理：
   ConcurrentHashMap 尽量利用数据的局部性，减少线程之间的相互干扰和共享资源竞争。这通过减少无效内存访问来提升效率。

通过以上这些设计选择，ConcurrentHashMap 能够提供尽可能最小的锁竞争和高效的并发性能，使其在高并发应用中成为一个理想的选择。