JAVA的Map类：HashMap,LinkedHashMap,TreeMap，ConcurrentHashMap，WeakReferenceHashMap

首先是HashMap。HashMap实现算法是哈希表，实现的数据结构是链表与数组。初始化的参数有初始容量(initialCapacity)和装载因子(loadFactor)。哈希表通过某种算法，将对象进行分类，每一类即是一个桶，桶由数组实现，桶的数量也是数组的大小，就是初始容量。对于冲突，通过在每一个桶下挂一个链表来解决。装载因子表示哈希表的元素拥挤程度，其计算公式为：α= n/m。其中，n为元素数量，m为容量，也就是桶的个数。当装载因子达到预设的值时，哈希表便会进行再散列，扩充桶的数量。HashMap的遍历是按桶的顺序进行遍历，并依次遍历桶中的元素。Java中，HashMap在初始化时，初始容量与装载因子默认为16和0.75f。HashMap中每条记录(entry)有键(key)与值(value)两个属性。其中，键(key)作为记录(entry)的唯一标识，不可重复。HashMap在内部构建了两个Set，keySet与entrySet，可以通过foreach循环来进行访问, 也可使用iterator迭代器进行访问。KeySet会遍历两次，第一次先转为iterator，第二次再取出value，而entrySet只会遍历一次，所以一般选用entrySet进行遍历。

相比于HashTable，HashMap非线程安全，效率也比较高，还可以插入null的键值。HashTable是线程安全的，效率也就偏低，而且不能插入null键值。

还有一组类似的就是Vector与ArrayList，Vector是线程安全的，效率低；ArrayList是非线程安全的，效率要高。

LinkedHashMap是HashMap的子类，继承自HashMap，但它与HashMap不同的地方在于，它除了使用哈希表来保存元素，还构建了一个双向循环链表来记录元素的顺序。LinkedHashMap中，记录元素的顺序有两种选择，一是插入顺序，也是默认顺序，二是访问顺序，即每次被访问的元素都会被插入到双向链表的尾部。因此，在Java中，LinkedHashMap的初始化参数有三个，除了初始容量(initialCapacity)和装载因子(loadFactory)，还有boolean型的访问顺序(accessOrder)。accessOrder设置为true,就会按访问顺序来对元素进行排序，否则，按插入顺序对元素进行排序。LRUCache实现便是借助LinkedHashMap可以按照访问顺序对元素进行排序的特点。

LinkedHashMap处于按插入顺序遍历的模式仅对新插入的entry有效。如果新插入的<key,value> 对应的key已经存在，对应的Entry在遍历顺序中的位置并不会改变。

TreeMap与HashMap并列，都继承自AbstractMap，它的实现算法是红黑树，在遍历时按照预先设定的排序算法有序的访问元素。同样的，TreeMap也可以借助keySet与entrySet来进行访问。TreeMap的键不可以为null。

关于红黑树，可以参看wiki百科 https://en.wikipedia.org/wiki/Red%E2%80%93black_tree

红黑树在操作时，无法保证每次操作完成之后都是一棵平衡的二叉树，但由于其操作简单，Java的在是实现TreeMap与TreeSet时，还是选择了它。

ConcurrentHashMap是java.util.concurrent包里面新加入的数据结构。它与HashMap的操作类似，但键与值不可以插入null，但却保证了线程安全，效率也没有变低。

相比于HashTable将每个方法都进行了synchronized同步，ConcurrentHashMap使用了分段锁，将整个Map分成了若干个Segment。

但是注意，ConcurrentHashMap只是保证了在同一时刻只有读/写的操作，即保证每次从里面读取的数据都是最新的。当你有多个线程对ConcurrentHashMap进行读写之外的其它操作时，还是要使用锁来保证同步性的。

WeakReferenceHashMap是弱引用HashMap。如果WeakReferenceHashMap里的对象仅有WeakReferenceHashMap引用的话，那么在下一次的垃圾回收时，它就会被gc线程回收掉。使用WeakReferenceHashMap主要是为了防止OOM。