前言

由于最近在准备面试，因此决定把JDK常用的集合源码进行分析，从而深入理解Java集合。本文章不会一行一行的去解析代码，而是尽可能地根据源码，结合自己的理解进行分析，形成有思想程度的总结。

Iterable源码分析

从以上UML图，可以看出Iterable接口只定义了三个函数，关于以上的spliterator()函数后续若涉及到Spliterator类再进行分析。以下主要是对forEach以及iterator进行分析。

forEach

我们看下源码：

    default void forEach(Consumer<? super T> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (T t : this) {
            action.accept(t);
        }
    }
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通过源码可以知道，Iterable提供了默认的实现，入参选用了Consumer函数式接口，Consumer接口的主要功能是通过accept来消费一个元素，由于它是函数式接口，因此我们可以自定义消费处理方式，通过forEach的入参传入即可。

iterator

此方法用于获取集合的迭代器，看下iterator的UML图，如下：

通过UML图，我们可以看出Iterator提供了对集合迭代遍历的功能。
Iterator对remove以及forEachRemaining方法提供了默认的实现，其中Iterator默认是支持remove，剩下的forEachRemaining的功能与Iterable的forEach异曲同工。

Collection源码分析

通过Collection的UML图，我们可以看出Collection拓展了Iterable接口，增加了对集合进行增删改查的相关功能。Collection接口也对部分函数提供了默认的实现，以下具体分析。

removeIf

removeIf利用了函数式接口Predicate提供的过滤功能来判断是否需要删除某个元素，源码如下：

    default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
        Objects.requireNonNull(filter);
        boolean removed = false;
        final Iterator<E> each = iterator();
        while (each.hasNext()) {
            if (filter.test(each.next())) {
                each.remove();
                removed = true;
            }
        }
        return removed;
    }
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入参为Predicate, 可以由用户自定义需要删除元素的规则，在源码中通过调用Predicate.test方法就可以判断当前元素是否符合用户自定义的删除规则，若符合，就利用迭代器接口的remove操作。

当然，这里利用迭代器删除元素是否正确的，因为迭代器删除集合元素时，若集合发生了变更，迭代器会产生快速失败异常。

Set源码分析

通过Set的UML图，可以看出Set拓展了Collection接口，也具备Iterable接口的功能。我们再看Set集合的函数，
大部分的函数命名与Collection的一致。

Map源码分析

通过Map的UML图，可以看出Map作为一个最原始的接口，不像Set接口那样，去拓展Collection接口，我认为，Map提供了映射关系信息的存、取能力，与集合Collection存储的单元素是不一样的概念的，因此这里是不需要拓展Collection接口的。

其中Map接口内，嵌入了Entry接口，Entry提供的功能，如图：

Map接口可以通过entrySet()方法来获取Entry的集合，源码如下：

 Set<Map.Entry<K, V>> entrySet();
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在获取Entry集合后，我们可以遍历此集合，再通过Entry提供的getKey(), getValue()方法获取Map存储元素的信息。

getOrDefault

这个函数再日常开发中也是经常使用的，源码如下：

    default V getOrDefault(Object key, V defaultValue) {
        V v;
        return (((v = get(key)) != null) || containsKey(key))
            ? v
            : defaultValue;
    }
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getOrDefault提供的能力时，当根据入参key不存在与Map中，或者根据key查询到value，但value为null，那么这个时候使用的是入参defaultValue，否则使用的是key对应的value。

forEach

源码如下：

    default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {
            K k;
            V v;
            try {
                k = entry.getKey();
                v = entry.getValue();
            } catch(IllegalStateException ise) {
                // this usually means the entry is no longer in the map.
                throw new ConcurrentModificationException(ise);
            }
            action.accept(k, v);
        }
    }
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再Iterable中也存在forEach, 他们之间处理的逻辑基本一样，唯一不一样的是，Map中的forEach的入参是BiConsumer，Iterable中的入参是Consumer，我认为他们之间本质是一样的，也是消费一个元素，唯一不一样的是BiConsumer支持两个入参。

replaceAll

源码如下：

    default void replaceAll(BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> function) {
        Objects.requireNonNull(function);
        for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {
            K k;
            V v;
            try {
                k = entry.getKey();
                v = entry.getValue();
            } catch(IllegalStateException ise) {
                // this usually means the entry is no longer in the map.
                throw new ConcurrentModificationException(ise);
            }

            // ise thrown from function is not a cme.
            v = function.apply(k, v);

            try {
                entry.setValue(v);
            } catch(IllegalStateException ise) {
                // this usually means the entry is no longer in the map.
                throw new ConcurrentModificationException(ise);
            }
        }
    }
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全量替换Map中的value, 通过遍历EntrySet来获取每个元素的key以及value, 再通过函数式BiFunction中的apply方法来对value进行转换并得到结果，将结果通过entry.setValue方法进行更新，以此达到全局替换的效果。

computeIfPresent

源码如下：

    default V computeIfPresent(K key,
            BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
        Objects.requireNonNull(remappingFunction);
        V oldValue;
        if ((oldValue = get(key)) != null) {
            V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);
            if (newValue != null) {
                put(key, newValue);
                return newValue;
            } else {
                remove(key);
                return null;
            }
        } else {
            return null;
        }
    }

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这类函数，核心还是利用了BiFunction，用户自定义BiFunction的apply方法，可以将旧值转换为新值，当新值不为空时，则进行更新处理，若新值为空，那么久从Map中删除指定的key。

总结

通过以上的学习，我们知道Map的本质是映射，Collection与Set都是提供对接集合元素的增删改查等功能。同时，也学习到了，利用函数式接口，如Consumer、Function、Predicate作为入参，可以由用户自定义处理规则，这样是比较灵活地。最后，我认为，在Map中的compute、Iterable.forEach等这些函数，都是利用了模板方法设计模式来解耦处理。