Map是用於保存具有映射關係的數據集合，它具有雙列存儲的特點，即一次必須添加兩個元素，即一組鍵值對<Key,Value>，其中Key的值不可重複（當Key的值重複的時候，後面插入的對象會將之前插入的具有相同的Key值的對象覆蓋掉），Value的值可重複。Map作爲接口，它最常見的實現類是HashMap和TreeMap，作爲接口它抽取了所有實現類的共有方法。同時Map不具有帶索引的方法，因此無法使用普通for循環來遍歷Map集合。
- HashMap（數組+鏈表+紅黑樹）
HashMap 根據鍵的 hashCode 值存儲數據，大多數情況下可以直接定位到它的值，因而具有很快的訪問速度，但遍歷順序卻是不確定的。 HashMap 最多隻允許一條記錄的鍵爲 null，允許多條記錄的值爲 null。 HashMap 非線程安全，即任一時刻可以有多個線程同時寫 HashMap，可能會導致數據的不一致。如果需要滿足線程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使HashMap 具有線程安全的能力，或者使用 ConcurrentHashMap。 下圖是Java7中HashMap 的結構實現：
HashMap 裏面是一個數組，然後數組中每個元素是一個單向鏈表。上圖中每個綠色的實體是嵌套類 Entry 的實例， Entry 包含四個屬性： key, value, hash 值和用於單向鏈表的 next。
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capacity：當前數組容量，始終保持 2^n，可以擴容，擴容後數組大小爲當前的 2 倍。
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loadFactor：負載因子，默認爲 0.75。
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threshold：擴容的閾值，等於 capacity * loadFactor。
Java8 對 HashMap 進行了一些修改， 最大的不同就是利用了紅黑樹，所以其由 數組+鏈表+紅黑樹 組成。根據 Java7 HashMap 的介紹，我們知道，查找的時候，根據 hash 值我們能夠快速定位到數組的具體下標，但是之後的話， 需要順着鏈表一個個比較下去才能找到我們需要的，時間複雜度取決於鏈表的長度，爲 O(n)。爲了降低這部分的開銷，在 Java8 中， 當鏈表中的元素超過了 8 個以後，會將鏈表轉換爲紅黑樹，在這些位置進行查找的時候可以降低時間複雜度爲 O(logN)。如下圖是Java8中HashMap 的結構實現：
- ConcurrentHashMap
- Segment 段
ConcurrentHashMap 和 HashMap 思路是差不多的，但是因爲它支持併發操作，所以要複雜一些。整個 ConcurrentHashMap 由一個個 Segment 組成， Segment 代表”部分“或”一段“的意思，所以很多地方都會將其描述爲分段鎖。注意，行文中，我很多地方用了“槽”來代表一個segment。
- 線程安全（Segment 繼承 ReentrantLock 加鎖）
簡單理解就是， ConcurrentHashMap 是一個 Segment 數組， Segment 通過繼承ReentrantLock 來進行加鎖，所以每次需要加鎖的操作鎖住的是一個 segment，這樣只要保證每個 Segment 是線程安全的，也就實現了全局的線程安全。如下圖是Java7中ConcurrentHashMap結構實現：
concurrencyLevel：並行級別、併發數、 Segment 數，怎麼翻譯不重要，理解它。默認是 16，也就是說 ConcurrentHashMap 有 16 個 Segments，所以理論上， 這個時候，最多可以同時支持 16 個線程併發寫，只要它們的操作分別分佈在不同的 Segment 上。這個值可以在初始化的時候設置爲其他值，但是一旦初始化以後，它是不可以擴容的。再具體到每個 Segment 內部，其實每個 Segment 很像之前介紹的 HashMap，不過它要保證線程安全，所以處理起來要麻煩些。
Java8 對 ConcurrentHashMap 進行了比較大的改動,Java8 也引入了紅黑樹。如下圖：
- HashTable（線程安全）
Hashtable 是遺留類，很多映射的常用功能與 HashMap 類似，不同的是它承自 Dictionary 類，並且是線程安全的，任一時間只有一個線程能寫 Hashtable，併發性不如 ConcurrentHashMap，因爲 ConcurrentHashMap 引入了分段鎖。Hashtable 不建議在新代碼中使用，不需要線程安全的場合可以用HashMap 替換，需要線程安全的場合可以用ConcurrentHashMap 替換。
- TreeMap（可排序）
TreeMap 實現 SortedMap 接口，能夠把它保存的記錄根據鍵排序，默認是按鍵值的升序排序，也可以指定排序的比較器，當用 Iterator 遍歷 TreeMap 時，得到的記錄是排過序的。如果使用排序的映射，建議使用 TreeMap。在使用 TreeMap 時，key 必須實現 Comparable 接口或者在構造 TreeMap 傳入自定義的 Comparator，否則會在運行時拋出 java.lang.ClassCastException 類型的異常。
- LinkHashMap（記錄插入順序）
LinkedHashMap 是 HashMap 的一個子類， 保存了記錄的插入順序， 在用 Iterator 遍歷LinkedHashMap 時，先得到的記錄肯定是先插入的，也可以在構造時帶參數，按照訪問次序排序。