映射

映射（Map）是一种可迭代的键值对结构（也称映射或关联）。Scala的Predef类提供了隐式转换，允许使用另一种语法：key -> value，来代替(key, value)。如：Map("x" -> 24, "y" -> 25, "z" -> 26)等同于Map(("x", 24), ("y", 25), ("z", 26))，却更易于阅读。

映射（Map）的基本操作与集合（Set）类似。下面的表格分类总结了这些操作：

• 查询类操作：apply、get、getOrElse、contains和DefinedAt。它们都是根据主键获取对应的值映射操作。例如：def get(key): Option[Value]。“m get key” 返回m中是否用包含了key值。如果包含了，则返回对应value的Some类型值。否则，返回None。这些映射中也包括了apply方法，该方法直接返回主键对应的值。apply方法不会对值进行Option封装。如果该主键不存在，则会抛出异常。
• 添加及更新类操作：+、++、updated，这些映射操作允许你添加一个新的绑定或更改现有的绑定。
• 删除类操作：-、–，从一个映射（Map）中移除一个绑定。
• 子集类操作：keys、keySet、keysIterator、values、valuesIterator，可以以不同形式返回映射的键和值。
• filterKeys、mapValues等变换用于对现有映射中的绑定进行过滤和变换，进而生成新的映射。

Map类的操作

可变映射（Map）还支持下表中列出的操作。

mutable.Map类中的操作

映射（Map）的添加和删除操作与集合（Set）的相关操作相同。同集合（Set）操作一样，可变映射（mutable maps）也支持非破坏性（non-destructive）修改操作+、-、和updated。但是这些操作涉及到可变映射的复制，因此较少被使用。而利用两种变形m(key) = value和m += (key -> value)， 我们可以“原地”修改可变映射m。此外，存还有一种变形m put (key, value)，该调用返回一个Option值，其中包含此前与键相关联的值，如果不存在这样的值，则返回None。

getOrElseUpdate特别适合用于访问用作缓存的映射（Map）。假设调用函数f开销巨大：

scala> def f(x: String) = {
       println("taking my time."); sleep(100)
       x.reverse }
f: (x: String)String

此外，再假设f没有副作用，即反复以相同参数调用f，得到的结果都相同。那么，我们就可以将之前的调用参数和计算结果保存在一个映射（Map）内，今后仅在映射中查不到对应参数的情况下实际调用f，这样就可以节约时间。这个映射便可以认为是函数f的缓存。

val cache = collection.mutable.Map[String, String]()
cache: scala.collection.mutable.Map[String,String] = Map()

现在，我们可以写出一个更高效的带缓存的函数f：

scala> def cachedF(s: String) = cache.getOrElseUpdate(s, f(s))
cachedF: (s: String)String
scala> cachedF("abc")

稍等片刻。

res3: String = cba
scala> cachedF("abc")
res4: String = cba

注意，getOrElseUpdate的第2个参数是“按名称（by-name）”传递的，所以，仅当在缓存映射中找不到第1个参数，而getOrElseUpdate需要其第2个参数的值时，上述的f(“abc”)才会被执行。当然我们也可以利用Map的基本操作直接实现cachedF，但那样写就要冗长很多了。

def cachedF(arg: String) = cache get arg match {
  case Some(result) => result
  case None =>
    val result = f(x)
    cache(arg) = result
    result
}

同步集合（Set）和映射（Map）

无论什么样的Map实现，只需混入SychronizedMap trait，就可以得到对应的线程安全版的Map。例如，我们可以像下述代码那样在HashMap中混入SynchronizedMap。这个示例一上来先从scala.colletion.mutable包中import了两个trait：Map、SynchronizedMap，和一个类：HashMap。接下来，示例中定义了一个单例对象MapMaker，其中定义了一个方法makeMap。该方法的返回值类型是一个同时以String为键值类型的可变映射。

  import scala.collection.mutable.{Map,
      SynchronizedMap, HashMap}
  object MapMaker {
    def makeMap: Map[String, String] = {
        new HashMap[String, String] with
            SynchronizedMap[String, String] {
          override def default(key: String) =
            "Why do you want to know?"
        }
    }
  }

混入SynchronizedMap trait

makeMap方法中的第1个语句构造了一个新的混入了SynchronizedMap trait的可变映射：

new HashMap[String, String] with
  SynchronizedMap[String, String]

针对这段代码，Scala编译器会合成HashMap的一个混入了SynchronizedMap trait的子类，同时生成（并返回）该合成子类的一个实例。处于下面这段代码的缘故，这个合成类还覆写了default方法：

override def default(key: String) =
  "Why do you want to know?"

当向某个Map查询给定的键所对应的值，而Map中不存在与该键相关联的值时，默认情况下会触发一个NoSuchElementException异常。不过，如果自定义一个Map类并覆写default方法，便可以针对不存在的键返回一个default方法返回的值。所以，编译器根据上述代码合成的HashMap子类在碰到不存在的键时将会反过来质问你“Why do you want to know?”

makeMap方法返回的可变映射混入了 SynchronizedMap trait，因此可以用在多线程环境下。对该映射的每次访问都是同步的。以下示例展示的是从解释器内以单个线程访问该映射：

scala> val capital = MapMaker.makeMap  
capital: scala.collection.mutable.Map[String,String] = Map()
scala> capital ++ List("US" -> "Washington",
        "France" -> "Paris", "Japan" -> "Tokyo")
res0: scala.collection.mutable.Map[String,String] =
  Map(France -> Paris, US -> Washington, Japan -> Tokyo)
scala> capital("Japan")
res1: String = Tokyo
scala> capital("New Zealand")
res2: String = Why do you want to know?
scala> capital += ("New Zealand" -> "Wellington")
scala> capital("New Zealand")                    
res3: String = Wellington

同步集合（synchronized set）的创建方法与同步映射（synchronized map）类似。例如，我们可以通过混入SynchronizedSet trait来创建同步哈希集：

import scala.collection.mutable  //导入包scala.collection.mutable
val synchroSet =
  new mutable.HashSet[Int] with
      mutable.SynchronizedSet[Int]

最后，如有使用同步容器（synchronized collection）的需求，还可以考虑使用java.util.concurrent中提供的并发容器（concurrent collections）。