Map是键值对。也是经常使用的数据结构。

Map接口定义了map的基本行为。包含最核心的get和put操作，此接口的定义的方法见下图：

JDK中有不同的的map实现，分别适用于不同的应用场景。如线程安全的hashTable和非线程安全的hashMap.

例如以下图是JDK中map接口的子类UML类图，当中有个特例Dictionary已经不建议使用：

Map接口中的方法我们须要关注的就是get、put 和迭代器相关的方法如entrySet()、keySet()、values()方法。

Entry

在開始分析map之前，首先了解map中元素的存储。我们知道map能够觉得是键值对的集合，java中map使用Entry存储键值对，这是一个接口，其定义例如以下，简单明了。接口方法主要是对键和值进行操作。

interface Entry
     
       {       K getKey();     V getValue();    V setValue(V value);     boolean equals(Object o);     int hashCode();    }
     

AbstractMap

Map接口的抽象实现。见下面演示样例实现代码：

Map
     
       a = /**        *        *抽象map实现示意，依据文档说。和list接口及其相似。        *        *map分为可变和不可变两种。不可变仅仅需实现 entrySet方法就可以，且返回的 set的迭代器不能支持改动操作。        *        *可变map,须要实现put方法，然后 entrySet的迭代器也须要支持改动操作        *        *        *AbstractMap 里面实现了map的梗概，可是其效率难说，比方其get方法中时採用方法entrySet实现的。
     

* *通常子类用更有效率的方法覆盖之。

如hashMap中覆盖了keySet 、values 、get方法等 */ new AbstractMap<String,String>(){ /* * 返回map中的元素集合，返回的集合通常继承AbstractSet 就可以。 */ @Override public Set<Map.Entry<String, String>> entrySet() { return new AbstractSet<Map.Entry<String,String>>() { @Override public Iterator<java.util.Map.Entry<String, String>> iterator() { return null; } @Override public int size() { return 0; } }; } /* * 默认实现抛出异常，可变map须要实现此方法 */ @Override public String put(String key, String value) { return null; } };

HashMap

hashMap继承abstractMap，是相当经常使用的数据结构，採用hash散列的思想。能够在O(1)的时间复杂度内插入和获取数据。其基本实现能够分析上个小节中的抽象方法，文章

 已经对hashMap的实现、put和get操作进行了较具体的说明。

这里不再赘述。关键看他的迭代器实现，这里仅仅分析下entrySet()方法，而keySet()和values()方法实现与之中的一个脉相承。

关于迭代器。见以下摘出的部分源代码和相关凝视：

/**         * 返回map中全部的键值对集合，用于遍历         */        public Set
     
      
       > entrySet() {       return entrySet0();        }         /**         * 延迟初始化，仅仅有使用的时候才构建。         *         * values()和 keySet()方法也使用了相似的机制         */        private Set
       
        
         > entrySet0() {            Set
         
          
           > es = entrySet; return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet()); } /** * 真正的 enterySet，是一个内部类，其关键实现是迭代器实现。 * * values()和 keySet()方法也相应了相应的内部类。 * 相应的自己的迭代器实现。关键在于这个迭代器 * */ private final class EntrySet extends AbstractSet
           
            
             > { public Iterator
             
              
               > iterator() { return newEntryIterator(); } public boolean contains(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return false; Map.Entry
               
                 e = (Map.Entry
                
                 ) o; Entry
                 
                   candidate = getEntry(e.getKey()); return candidate != null && candidate.equals(e); } public boolean remove(Object o) { return removeMapping(o) != null; } public int size() { return size; } public void clear() { HashMap.this.clear(); } } /** * entrySet迭代器，继承HashIterator，实现next方法。 * values()和 keySet()方法，也是继承HashIterator。仅仅是实现next 的方法不同。 * * 能够对照下。 * * 关键在于HashIterator * * */ private final class EntryIterator extends HashIterator
                  
                   
                    > { public Map.Entry
                    
                      next() { return nextEntry(); } } /** * *keySet()相应的迭代器 */ private final class KeyIterator extends HashIterator
                     
                       { public K next() { return nextEntry().getKey(); } } /** * * hashmap entrySet() keySet() values()的通用迭代器 */ private abstract class HashIterator
                      
                        implements Iterator
                       
                         { Entry
                        
                          next; // next entry to return int expectedModCount; // For fast-fail int index; // current slot Entry
                         
                           current; // current entry HashIterator() { expectedModCount = modCount; if (size > 0) { // advance to first entry Entry[] t = table; //构造时候，在数组中查找第一个不为null的数组元素，即Entry链表，关于hashmap的实现请看 //本人前面的博文 while (index < t.length && (next = t[index++]) == null) ; } } public final boolean hasNext() { return next != null; } /** * 关键实现，非常easy看懂。查找next的时候，和构造迭代器的时候一样 */ final Entry
                          
                            nextEntry() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); Entry
                           
                             e = next; if (e == null) throw new NoSuchElementException(); if ((next = e.next) == null) { Entry[] t = table; while (index < t.length && (next = t[index++]) == null) ; } current = e; return e; } public void remove() { if (current == null) throw new IllegalStateException(); if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); Object k = current.key; current = null; HashMap.this.removeEntryForKey(k); expectedModCount = modCount; } }
                           
                          
                         
                        
                       
                      
                     
                    
                   
                  
                 
                
               
              
             
            
           
          
         
        
       
      
     

HashTable

实现和hashMap基本一致，仅仅是在方法上加上了同步操作。

多线程环境能够使用它。只是如今有ConcurrentHashMap了，在高并发的时候，能够用它替换hashtable.

LinkedHashMap

hashMap可能在某些场景下不符合要求，由于放入到当中的元素是无序的。而LinkedHashMap则在一定程度上解决问题。

其在实现上继承了HashMap，在存储上扩展haspMap.enteySet,增加了before、after字段。把hashMap的元素用双向链表连接了起来。这个双向链表决定了它的遍历顺序。

其顺序一般是插入map中的顺序，可是它有一个字段accessOrder当为true时，遍历顺序将是LRU的效果。

研究它的有序性。我们能够从put方法、get方法和遍历的方法入手。首先看get方法：

/**         * 直接调用父类的getEntry方法。

关键在于 * e.recordAccess(this) 这句代码 */ public V get(Object key) { Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key); if (e == null) return null; e.recordAccess(this); return e.value; } /** * Entry.recordAccess 方法 * * 假设是訪问顺序（accessOrder=true），那么就把它放到头结点的下一个位置 * 否则什么也不做。 * 这样就能够依据初始 accessOrder 属性，来决定遍历的顺序。 */ void recordAccess(HashMap<K,V> m) { LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m; if (lm.accessOrder) { lm.modCount++; remove(); addBefore(lm.header); } }

Put方法：

/**         * put方法调用此方法，覆盖了父类中的实现，         */        void addEntry(int hash,K key, V value, int bucketIndex) {            createEntry(hash, key, value, bucketIndex);             // Remove eldest entry if instructed, else grow capacity if appropriate            Entry
     
       eldest = header.after;            //回调。假设有必要移除在老的元素。最新的元素在链表尾部。            if (removeEldestEntry(eldest)) {                removeEntryForKey(eldest.key);            } else {                if (size >= threshold)                    resize(2 * table.length);            }        }         /**         *         */        void createEntry(int hash,K key, V value, int bucketIndex) {            HashMap.Entry
      
        old = table[bucketIndex];       Entry
       
         e = new Entry
        
         (hash, key, value, old);            table[bucketIndex] = e;            //本质是插入双向链表的末尾            e.addBefore(header);            size++;        }                      /**         * 插入到 existingEntry的前面，由于是双向链表。当existingEntry是 header时。         * 相当于插入到链表最后。
        
       
      
     

* */ private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) { after = existingEntry; before = existingEntry.before; before.after = this; after.before = this; }

遍历迭代直接使用双向链表进行迭代接口，这里不赘述。能够看源代码非常easy理解。

注意的是实现上市覆盖了父类中相关的生成迭代器的方法。

TreeMap和CurrentHashMap都能够单独开一篇文章来分析了。这里简单说下。TreeMap是基于b树map，依据key排序。CurrentHashMap是并发包中的一个强大的类，适合多线程高并发时数据读写。