1、设计一个共享的HashMap类，减少保持多个HashMap时的内存占用。 2、一个进程只保持一个HashMap。 3、可以单独使用多个虚拟的Map。 4、每个虚拟的Map都是真实的HashMap的一部分； 5、每个虚拟的Map通过键前缀加以区分。

设计一个共享的HashMap类，通常是为了提高内存效率，避免在需要多个相似但独立的数据结构时创建过多的实例。这个类可以采用以下思路：

1. **单例模式**：将HashMap作为单例来实现，确保全局只有一个实例，即一个进程只维护一个HashMap。这可以通过静态内部类或者双重检查锁定(DCL)来保证线程安全。

public class SharedHashMap<K, V> {
    private static final ConcurrentHashMap<StringPrefix, ConcurrentHashMap<K, V>> sharedMaps = new ConcurrentHashMap<>();

    private SharedHashMap() {}

    public static ConcurrentHashMap<K, V> getInstance(String prefix) {
        ConcurrentHashMap<K, V> map = sharedMaps.get(prefix);
        if (map == null) {
            synchronized (SharedHashMap.class) {
                map = sharedMaps.computeIfAbsent(prefix, k -> new ConcurrentHashMap<>());
            }
        }
        return map;
    }

    // 其他公共方法，如put、get等，操作实际的sharedMaps
}

2. **键前缀区分**：每个虚拟的Map使用键的前缀来表示其所属范围或数据分类。例如，如果你有部门员工信息，可以用"DEPARTMENT_"作为前缀，区分各部门的员工Map。

class StringPrefix {
    private final String prefix;

    StringPrefix(String prefix) {
        this.prefix = prefix;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return obj instanceof StringPrefix && ((StringPrefix) obj).prefix.equals(prefix);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return prefix.hashCode();
    }

    // 返回前缀字符串
    public String getPrefix() {
        return prefix;
    }
}

3. **逻辑隔离**：虽然共享的是同一个底层HashMap，但通过键前缀的划分，可以模拟出独立的映射空间。比如，对于不同的键，前缀不同，即使它们在同一个共享HashMap中，也不会相互干扰。

4. **访问控制**：由于是共享的，需要考虑并发访问的问题，这里通过ConcurrentHashMap确保了线程安全，对添加、删除、修改操作进行了同步处理。

5. **性能影响**：尽管共享减少了内存占用，但由于所有操作都可能涉及到锁竞争，可能会在高并发场景下降低性能。因此，在设计时需权衡内存节省与性能损耗之间的平衡。