BUG-7464: Add dedicated key set classes
[yangtools.git] / third-party / triemap / src / main / java / org / opendaylight / yangtools / triemap / TrieMap.java
index 63118d3b8019a3be46844e5fd79137da8042ace7..a7a92ee1bc1687ac1a6209dcb8284f1908f76408 100644 (file)
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+ */
 package org.opendaylight.yangtools.triemap;
 
-import java.io.IOException;
-import java.io.ObjectInputStream;
-import java.io.ObjectOutputStream;
+import static com.google.common.base.Preconditions.checkNotNull;
+import static org.opendaylight.yangtools.triemap.LookupResult.RESTART;
+
+import com.google.common.annotations.Beta;
+import java.io.ObjectStreamException;
 import java.io.Serializable;
-import java.lang.reflect.Field;
 import java.util.AbstractMap;
-import java.util.AbstractMap.SimpleImmutableEntry;
-import java.util.AbstractSet;
-import java.util.ArrayList;
-import java.util.Arrays;
-import java.util.HashMap;
-import java.util.Iterator;
-import java.util.List;
-import java.util.Map;
-import java.util.NoSuchElementException;
+import java.util.Optional;
 import java.util.Set;
 import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
-import java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater;
 
 /***
- * This is a port of Scala's TrieMap class from the Scala Collections library.
- * 
- * @author Roman Levenstein <romixlev@gmail.com>
+ * This is a port of Scala's TrieMap class from the Scala Collections library. This implementation does not support
+ * null keys nor null values.
+ *
+ * @author Aleksandar Prokopec (original Scala implementation)
+ * @author Roman Levenstein (original Java 6 port)
+ * @author Robert Varga
  *
- * @param <K>
- * @param <V>
+ * @param <K> the type of keys maintained by this map
+ * @param <V> the type of mapped values
  */
-@SuppressWarnings({"unchecked", "rawtypes", "unused"})
-public class TrieMap<K, V> extends AbstractMap<K, V> implements ConcurrentMap<K,V>, Serializable {
-    private static final AtomicReferenceFieldUpdater<TrieMap, Object> ROOT_UPDATER = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(TrieMap.class, Object.class, "root");
+@Beta
+public abstract class TrieMap<K, V> extends AbstractMap<K, V> implements ConcurrentMap<K,V>, Serializable {
     private static final long serialVersionUID = 1L;
-    private static final Field READONLY_FIELD;
-    private static final TrieMap EMPTY = new TrieMap();
-
-    static {
-        final Field f;
-        try {
-            f = TrieMap.class.getDeclaredField("readOnly");
-        } catch (NoSuchFieldException e) {
-            throw new ExceptionInInitializerError(e);
-        } catch (SecurityException e) {
-            throw new ExceptionInInitializerError(e);
-        }
-        f.setAccessible(true);
-        READONLY_FIELD = f;
-    }
-
-    /**
-     * EntrySet
-     */
-    private transient final EntrySet entrySet = new EntrySet ();
-    
-    public static <K,V> TrieMap<K,V> empty () {
-        return EMPTY;
-    }
-
-    // static class MangledHashing<K> extends Hashing<K> {
-    // int hash(K k) {
-    // return util.hashing.byteswap32(k);
-    // }
-    // }
-
-    static class INode<K, V> extends INodeBase<K, V> {
-        static final Object KEY_PRESENT = new Object ();
-        static final Object KEY_ABSENT = new Object ();
-
-        static <K,V> INode<K,V> newRootNode () {
-            Gen gen = new Gen ();
-            CNode<K, V> cn = new CNode<K, V> (0, new BasicNode[] {}, gen);
-            return new INode<K,V>(cn, gen);
-        }
-
-        public INode (MainNode<K, V> bn, Gen g) {
-            super (g);
-            WRITE (bn);
-        }
-
-        public INode (Gen g) {
-            this (null, g);
-        }
-
-        final void WRITE (final MainNode<K, V> nval) {
-            INodeBase.updater.set (this, nval);
-        }
-
-        final boolean CAS (final MainNode<K, V> old, final MainNode<K, V> n) {
-            return INodeBase.updater.compareAndSet (this, old, n);
-        }
-
-        final MainNode<K, V> gcasRead (final TrieMap<K, V> ct) {
-            return GCAS_READ (ct);
-        }
-
-        final MainNode<K, V> GCAS_READ (TrieMap<K, V> ct) {
-            MainNode<K, V> m = /* READ */mainnode;
-            MainNode<K, V> prevval = /* READ */m.prev;
-            if (prevval == null)
-                return m;
-            else
-                return GCAS_Complete (m, ct);
-        }
-
-        private MainNode<K, V> GCAS_Complete (MainNode<K, V> m, final TrieMap<K, V> ct) {
-            while (true) {
-                if (m == null)
-                    return null;
-                else {
-                    // complete the GCAS
-                    MainNode<K, V> prev = /* READ */m.prev;
-                    INode<K, V> ctr = ct.readRoot (true);
-
-                    if (prev == null)
-                        return m;
-
-                    if (prev instanceof FailedNode) {
-                        // try to commit to previous value
-                        FailedNode<K, V> fn = (FailedNode<K, V>) prev;
-                        if (CAS (m, fn.prev))
-                            return fn.prev;
-                        else {
-                            // Tailrec
-                            // return GCAS_Complete (/* READ */mainnode, ct);
-                            m = /* READ */mainnode;
-                            continue;
-                        }
-                    } else if (prev instanceof MainNode) {
-                        // Assume that you've read the root from the generation
-                        // G.
-                        // Assume that the snapshot algorithm is correct.
-                        // ==> you can only reach nodes in generations <= G.
-                        // ==> `gen` is <= G.
-                        // We know that `ctr.gen` is >= G.
-                        // ==> if `ctr.gen` = `gen` then they are both equal to
-                        // G.
-                        // ==> otherwise, we know that either `ctr.gen` > G,
-                        // `gen` <
-                        // G,
-                        // or both
-                        if ((ctr.gen == gen) && ct.nonReadOnly ()) {
-                            // try to commit
-                            if (m.CAS_PREV (prev, null))
-                                return m;
-                            else {
-                                // return GCAS_Complete (m, ct);
-                                // tailrec
-                                continue;
-                            }
-                        } else {
-                            // try to abort
-                            m.CAS_PREV (prev, new FailedNode<K, V> (prev));
-                            return GCAS_Complete (/* READ */mainnode, ct);
-                        }
-                    }
-                }
-                throw new RuntimeException ("Should not happen");
-            }
-        }
-
-        final boolean GCAS (final MainNode<K, V> old, final MainNode<K, V> n, final TrieMap<K, V> ct) {
-            n.WRITE_PREV (old);
-            if (CAS (old, n)) {
-                GCAS_Complete (n, ct);
-                return /* READ */n.prev == null;
-            } else
-                return false;
-        }
-
-        private boolean equal (final K k1, final K k2, final TrieMap<K, V> ct) {
-            return ct.equality ().equiv (k1, k2);
-        }
-
-        private INode<K, V> inode (final MainNode<K, V> cn) {
-            INode<K, V> nin = new INode<K, V> (gen);
-            nin.WRITE (cn);
-            return nin;
-        }
-
-        final INode<K, V> copyToGen (final Gen ngen, final TrieMap<K, V> ct) {
-            INode<K, V> nin = new INode<K, V> (ngen);
-            MainNode<K, V> main = GCAS_READ (ct);
-            nin.WRITE (main);
-            return nin;
-        }
-
-        /**
-         * Inserts a key value pair, overwriting the old pair if the keys match.
-         * 
-         * @return true if successful, false otherwise
-         */
-        final boolean rec_insert (final K k, final V v, final int hc, final int lev, final INode<K, V> parent, final Gen startgen, final TrieMap<K, V> ct) {
-            while (true) {
-                MainNode<K, V> m = GCAS_READ (ct); // use -Yinline!
-
-                if (m instanceof CNode) {
-                    // 1) a multiway node
-                    CNode<K, V> cn = (CNode<K, V>) m;
-                    int idx = (hc >>> lev) & 0x1f;
-                    int flag = 1 << idx;
-                    int bmp = cn.bitmap;
-                    int mask = flag - 1;
-                    int pos = Integer.bitCount (bmp & mask);
-                    if ((bmp & flag) != 0) {
-                        // 1a) insert below
-                        BasicNode cnAtPos = cn.array [pos];
-                        if (cnAtPos instanceof INode) {
-                            INode<K, V> in = (INode<K, V>) cnAtPos;
-                            if (startgen == in.gen)
-                                return in.rec_insert (k, v, hc, lev + 5, this, startgen, ct);
-                            else {
-                                if (GCAS (cn, cn.renewed (startgen, ct), ct)) {
-                                    // return rec_insert (k, v, hc, lev, parent,
-                                    // startgen, ct);
-                                    // tailrec
-                                    continue;
-                                } else
-                                    return false;
-                            }
-                        } else if (cnAtPos instanceof SNode) {
-                            SNode<K, V> sn = (SNode<K, V>) cnAtPos;
-                            if (sn.hc == hc && equal ((K) sn.k, k, ct))
-                                return GCAS (cn, cn.updatedAt (pos, new SNode<K, V> (k, v, hc), gen), ct);
-                            else {
-                                CNode<K, V> rn = (cn.gen == gen) ? cn : cn.renewed (gen, ct);
-                                MainNode<K, V> nn = rn.updatedAt (pos, inode (CNode.dual (sn, sn.hc, new SNode (k, v, hc), hc, lev + 5, gen)), gen);
-                                return GCAS (cn, nn, ct);
-                            }
-                        }
-                    } else {
-                        CNode<K, V> rn = (cn.gen == gen) ? cn : cn.renewed (gen, ct);
-                        MainNode<K, V> ncnode = rn.insertedAt (pos, flag, new SNode<K, V> (k, v, hc), gen);
-                        return GCAS (cn, ncnode, ct);
-                    }
-                } else if (m instanceof TNode) {
-                    clean (parent, ct, lev - 5);
-                    return false;
-                } else if (m instanceof LNode) {
-                    LNode<K, V> ln = (LNode<K, V>) m;
-                    MainNode<K, V> nn = ln.inserted (k, v);
-                    return GCAS (ln, nn, ct);
-                }
-
-                throw new RuntimeException ("Should not happen");
-            }
-        }
-
-        /**
-         * Inserts a new key value pair, given that a specific condition is met.
-         * 
-         * @param cond
-         *            null - don't care if the key was there
-         *            KEY_ABSENT - key wasn't there
-         *            KEY_PRESENT - key was there 
-         *            other value `v` - key must be bound to `v`
-         * @return null if unsuccessful, Option[V] otherwise (indicating
-         *         previous value bound to the key)
-         */
-        final Option<V> rec_insertif (final K k, final V v, final int hc, final Object cond, final int lev, final INode<K, V> parent, final Gen startgen, final TrieMap<K, V> ct) {
-            while (true) {
-                MainNode<K, V> m = GCAS_READ (ct); // use -Yinline!
-
-                if (m instanceof CNode) {
-                    // 1) a multiway node
-                    CNode<K, V> cn = (CNode<K, V>) m;
-                    int idx = (hc >>> lev) & 0x1f;
-                    int flag = 1 << idx;
-                    int bmp = cn.bitmap;
-                    int mask = flag - 1;
-                    int pos = Integer.bitCount (bmp & mask);
-
-                    if ((bmp & flag) != 0) {
-                        // 1a) insert below
-                        BasicNode cnAtPos = cn.array [pos];
-                        if (cnAtPos instanceof INode) {
-                            INode<K, V> in = (INode<K, V>) cnAtPos;
-                            if (startgen == in.gen)
-                                return in.rec_insertif (k, v, hc, cond, lev + 5, this, startgen, ct);
-                            else {
-                                if (GCAS (cn, cn.renewed (startgen, ct), ct)) {
-                                    // return rec_insertif (k, v, hc, cond, lev,
-                                    // parent, startgen, ct);
-                                    // tailrec
-                                    continue;
-                                } else
-                                    return null;
-                            }
-                        } else if (cnAtPos instanceof SNode) {
-                            SNode<K, V> sn = (SNode<K, V>) cnAtPos;
-                            if (cond == null) {
-                                if (sn.hc == hc && equal (sn.k, k, ct)) {
-                                    if (GCAS (cn, cn.updatedAt (pos, new SNode<K, V> (k, v, hc), gen), ct))
-                                        return Option.makeOption(sn.v);
-                                    else
-                                        return null;
-                                } else {
-                                    CNode<K, V> rn = (cn.gen == gen) ? cn : cn.renewed (gen, ct);
-                                    MainNode<K, V> nn = rn.updatedAt (pos, inode (CNode.dual (sn, sn.hc, new SNode (k, v, hc), hc, lev + 5, gen)), gen);
-                                    if (GCAS (cn, nn, ct))
-                                        return Option.makeOption(); // None;
-                                    else
-                                        return null;
-                                }
-
-                            } else if (cond == INode.KEY_ABSENT) {
-                                if (sn.hc == hc && equal (sn.k, k, ct))
-                                    return Option.makeOption(sn.v);
-                                else {
-                                    CNode<K, V> rn = (cn.gen == gen) ? cn : cn.renewed (gen, ct);
-                                    MainNode<K, V> nn = rn.updatedAt (pos, inode (CNode.dual (sn, sn.hc, new SNode (k, v, hc), hc, lev + 5, gen)), gen);
-                                    if (GCAS (cn, nn, ct))
-                                        return Option.makeOption (); // None
-                                    else
-                                        return null;
-                                }
-                            } else if (cond == INode.KEY_PRESENT) {
-                                if (sn.hc == hc && equal (sn.k, k, ct)) {
-                                    if (GCAS (cn, cn.updatedAt (pos, new SNode<K, V> (k, v, hc), gen), ct))
-                                        return Option.makeOption (sn.v);
-                                    else
-                                        return null;
-
-                                } else
-                                    return Option.makeOption ();// None;
-                            } else {
-                                if (sn.hc == hc && equal (sn.k, k, ct) && sn.v == cond) {
-                                    if (GCAS (cn, cn.updatedAt (pos, new SNode<K, V> (k, v, hc), gen), ct))
-                                        return Option.makeOption (sn.v);
-                                    else
-                                        return null;
-                                } else
-                                    return Option.makeOption (); // None
-                            }
-
-                        }
-                    } else if (cond == null || cond == INode.KEY_ABSENT) {
-                        CNode<K, V> rn = (cn.gen == gen) ? cn : cn.renewed (gen, ct);
-                        CNode<K, V> ncnode = rn.insertedAt (pos, flag, new SNode<K, V> (k, v, hc), gen);
-                        if (GCAS (cn, ncnode, ct))
-                            return Option.makeOption ();// None
-                        else
-                            return null;
-                    } else if (cond == INode.KEY_PRESENT) {
-                        return Option.makeOption ();// None;
-                    } else 
-                        return Option.makeOption (); // None
-                } else if (m instanceof TNode) {
-                    clean (parent, ct, lev - 5);
-                    return null;
-                } else if (m instanceof LNode) {
-                    // 3) an l-node
-                    LNode<K, V> ln = (LNode<K, V>) m;
-                    if (cond == null) {
-                        Option<V> optv = ln.get (k);
-                        if (insertln (ln, k, v, ct))
-                            return optv;
-                        else
-                            return null;
-                    } else if (cond == INode.KEY_ABSENT) {
-                        Option<V> t = ln.get (k);
-                        if (t == null) {
-                            if (insertln (ln, k, v, ct))
-                                return Option.makeOption ();// None
-                            else
-                                return null;
-                        } else
-                            return t;
-                    } else if (cond == INode.KEY_PRESENT) {
-                        Option<V> t = ln.get (k);
-                        if (t != null) {
-                            if (insertln (ln, k, v, ct))
-                                return t;
-                            else
-                                return null;
-                        } else
-                            return null; // None
-                    } else {
-                        Option<V> t = ln.get (k);
-                        if (t != null) {
-                            if (((Some<V>) t).get () == cond) {
-                                if (insertln (ln, k, v, ct))
-                                    return new Some<V> ((V) cond);
-                                else
-                                    return null;
-
-                            } else
-                                return Option.makeOption ();
-                        }
-                    }
-                }
-
-//                throw new RuntimeException ("Should not happen");
-            }
-        }
-
-        final boolean insertln (final LNode<K, V> ln, final K k, final V v, final TrieMap<K, V> ct) {
-            LNode<K, V> nn = ln.inserted (k, v);
-            return GCAS (ln, nn, ct);
-        }
-
-        /**
-         * Looks up the value associated with the key.
-         * 
-         * @return null if no value has been found, RESTART if the operation
-         *         wasn't successful, or any other value otherwise
-         */
-        final Object rec_lookup (final K k, final int hc, int lev, INode<K, V> parent, final Gen startgen, final TrieMap<K, V> ct) {
-            while (true) {
-                MainNode<K, V> m = GCAS_READ (ct); // use -Yinline!
-
-                if (m instanceof CNode) {
-                    // 1) a multinode
-                    final CNode<K, V> cn = (CNode<K, V>) m;
-                    int idx = (hc >>> lev) & 0x1f;
-                    int flag = 1 << idx;
-                    int bmp = cn.bitmap;
-                    if ((bmp & flag) == 0)
-                        return null; // 1a) bitmap shows no binding
-                    else { // 1b) bitmap contains a value - descend
-                        int pos = (bmp == 0xffffffff) ? idx : Integer.bitCount (bmp & (flag - 1));
-                        final BasicNode sub = cn.array [pos];
-                        if (sub instanceof INode) {
-                            INode<K, V> in = (INode<K, V>) sub;
-                            if (ct.isReadOnly () || (startgen == ((INodeBase<K, V>) sub).gen))
-                                return in.rec_lookup (k, hc, lev + 5, this, startgen, ct);
-                            else {
-                                if (GCAS (cn, cn.renewed (startgen, ct), ct)) {
-                                    // return rec_lookup (k, hc, lev, parent,
-                                    // startgen, ct);
-                                    // Tailrec
-                                    continue;
-                                } else
-                                    return RESTART; // used to be throw
-                                                    // RestartException
-                            }
-                        } else if (sub instanceof SNode) {
-                            // 2) singleton node
-                            SNode<K, V> sn = (SNode<K, V>) sub;
-                            if (((SNode) sub).hc == hc && equal (sn.k, k, ct))
-                                return sn.v;
-                            else
-                                return null;
-                        }
-                    }
-                } else if (m instanceof TNode) {
-                    // 3) non-live node
-                    return cleanReadOnly ((TNode<K, V>) m, lev, parent, ct, k, hc);
-                } else if (m instanceof LNode) {
-                    // 5) an l-node
-                    Option<V> tmp = ((LNode<K, V>) m).get (k);
-                    return (tmp instanceof Option) ? ((Option<V>) tmp) : null;
-                }
-
-                throw new RuntimeException ("Should not happen");
-            }
-        }
-
-        private Object cleanReadOnly (final TNode<K, V> tn, final int lev, final INode<K, V> parent, final TrieMap<K, V> ct, K k, int hc) {
-            if (ct.nonReadOnly ()) {
-                clean (parent, ct, lev - 5);
-                return RESTART; // used to be throw RestartException
-            } else {
-                if (tn.hc == hc && equal(tn.k, k, ct))
-                    return tn.v;
-                else
-                    return null;
-            }
-        }
-
-        /**
-         * Removes the key associated with the given value.
-         * 
-         * @param v
-         *            if null, will remove the key irregardless of the value;
-         *            otherwise removes only if binding contains that exact key
-         *            and value
-         * @return null if not successful, an Option[V] indicating the previous
-         *         value otherwise
-         */
-        final Option<V> rec_remove (K k, V v, int hc, int lev, final INode<K, V> parent, final Gen startgen, final TrieMap<K, V> ct) {
-            MainNode<K, V> m = GCAS_READ (ct); // use -Yinline!
-
-            if (m instanceof CNode) {
-                CNode<K, V> cn = (CNode<K, V>) m;
-                int idx = (hc >>> lev) & 0x1f;
-                int bmp = cn.bitmap;
-                int flag = 1 << idx;
-                if ((bmp & flag) == 0)
-                    return Option.makeOption ();
-                else {
-                    int pos = Integer.bitCount (bmp & (flag - 1));
-                    BasicNode sub = cn.array [pos];
-                    Option<V> res = null;
-                    if (sub instanceof INode) {
-                        INode<K, V> in = (INode<K, V>) sub;
-                        if (startgen == in.gen)
-                            res = in.rec_remove (k, v, hc, lev + 5, this, startgen, ct);
-                        else {
-                            if (GCAS (cn, cn.renewed (startgen, ct), ct))
-                                res = rec_remove (k, v, hc, lev, parent, startgen, ct);
-                            else
-                                res = null;
-                        }
-
-                    } else if (sub instanceof SNode) {
-                        SNode<K, V> sn = (SNode<K, V>) sub;
-                        if (sn.hc == hc && equal (sn.k, k, ct) && (v == null || v.equals(sn.v))) {
-                            MainNode<K, V> ncn = cn.removedAt (pos, flag, gen).toContracted (lev);
-                            if (GCAS (cn, ncn, ct))
-                                res = Option.makeOption (sn.v);
-                            else
-                                res = null;
-                        } else
-                            res = Option.makeOption ();
-                    }
-
-                    if (res instanceof None || (res == null))
-                        return res;
-                    else {
-                        if (parent != null) { // never tomb at root
-                            MainNode<K, V> n = GCAS_READ (ct);
-                            if (n instanceof TNode)
-                                cleanParent (n, parent, ct, hc, lev, startgen);
-                        }
-
-                        return res;
-                    }
-                }
-            } else if (m instanceof TNode) {
-                clean (parent, ct, lev - 5);
-                return null;
-            } else if (m instanceof LNode) {
-                LNode<K, V> ln = (LNode<K, V>) m;
-                if (v == null) {
-                    Option<V> optv = ln.get (k);
-                    MainNode<K, V> nn = ln.removed (k, ct);
-                    if (GCAS (ln, nn, ct))
-                        return optv;
-                    else
-                        return null;
-                } else {
-                    Option<V> tmp = ln.get (k);
-                    if (tmp instanceof Some) {
-                        Some<V> tmp1 = (Some<V>) tmp;
-                        if (tmp1.get () == v) {
-                            MainNode<K, V> nn = ln.removed (k, ct);
-                            if (GCAS (ln, nn, ct))
-                                return tmp;
-                            else
-                                return null;
-                        }
-                    }
-                }
-            }
-            throw new RuntimeException ("Should not happen");
-        }
-
-        void cleanParent (final Object nonlive, final INode<K, V> parent, final TrieMap<K, V> ct, final int hc, final int lev, final Gen startgen) {
-            while (true) {
-                MainNode<K, V> pm = parent.GCAS_READ (ct);
-                if (pm instanceof CNode) {
-                    CNode<K, V> cn = (CNode<K, V>) pm;
-                    int idx = (hc >>> (lev - 5)) & 0x1f;
-                    int bmp = cn.bitmap;
-                    int flag = 1 << idx;
-                    if ((bmp & flag) == 0) {
-                    } // somebody already removed this i-node, we're done
-                    else {
-                        int pos = Integer.bitCount (bmp & (flag - 1));
-                        BasicNode sub = cn.array [pos];
-                        if (sub == this) {
-                            if (nonlive instanceof TNode) {
-                                TNode<K, V> tn = (TNode<K, V>) nonlive;
-                                MainNode<K, V> ncn = cn.updatedAt (pos, tn.copyUntombed (), gen).toContracted (lev - 5);
-                                if (!parent.GCAS (cn, ncn, ct))
-                                    if (ct.readRoot ().gen == startgen) {
-                                        // cleanParent (nonlive, parent, ct, hc,
-                                        // lev, startgen);
-                                        // tailrec
-                                        continue;
-                                    }
-                            }
-                        }
-                    }
-                } else {
-                    // parent is no longer a cnode, we're done
-                }
-                break;
-            }
-        }
-
-        private void clean (final INode<K, V> nd, final TrieMap<K, V> ct, int lev) {
-            MainNode<K, V> m = nd.GCAS_READ (ct);
-            if (m instanceof CNode) {
-                CNode<K, V> cn = (CNode<K, V>) m;
-                nd.GCAS (cn, cn.toCompressed (ct, lev, gen), ct);
-            }
-        }
-
-        final boolean isNullInode (final TrieMap<K, V> ct) {
-            return GCAS_READ (ct) == null;
-        }
-
-        final int cachedSize (final TrieMap<K, V> ct) {
-            MainNode<K, V> m = GCAS_READ (ct);
-            return m.cachedSize (ct);
-        }
-
-        // /* this is a quiescent method! */
-        // def string(lev: Int) = "%sINode -> %s".format("  " * lev, mainnode
-        // match {
-        // case null => "<null>"
-        // case tn: TNode[_, _] => "TNode(%s, %s, %d, !)".format(tn.k, tn.v,
-        // tn.hc)
-        // case cn: CNode[_, _] => cn.string(lev)
-        // case ln: LNode[_, _] => ln.string(lev)
-        // case x => "<elem: %s>".format(x)
-        // })
-
-        public String string (int lev) {
-            return "INode";
-        }
-
-    }
-
-    private static final class FailedNode<K, V> extends MainNode<K, V> {
-        MainNode<K, V> p;
-
-        FailedNode (final MainNode<K, V> p) {
-            this.p = p;
-            WRITE_PREV (p);
-        }
-
-        public String string (int lev) {
-            throw new UnsupportedOperationException ();
-        }
-
-        public int cachedSize (Object ct) {
-            throw new UnsupportedOperationException ();
-        }
-
-        public String toString () {
-            return String.format ("FailedNode(%s)", p);
-        }
-    }
-
-    private interface KVNode<K, V> {
-        Map.Entry<K, V> kvPair ();
-    }
-
-    private static final class SNode<K, V> extends BasicNode implements KVNode<K, V> {
-        final K k;
-        final V v;
-        final int hc;
-
-        SNode (final K k, final V v, final int hc) {
-            this.k = k;
-            this.v = v;
-            this.hc = hc;
-        }
-
-        final SNode<K, V> copy() {
-            return new SNode<K, V> (k, v, hc);
-        }
-
-        final TNode<K, V> copyTombed () {
-            return new TNode<K, V> (k, v, hc);
-        }
-
-        final SNode<K, V> copyUntombed () {
-            return new SNode<K, V> (k, v, hc);
-        }
-
-        final public Map.Entry<K, V> kvPair () {
-            return new SimpleImmutableEntry<K, V> (k, v);
-        }
-
-        final public String string (int lev) {
-            // ("  " * lev) + "SNode(%s, %s, %x)".format(k, v, hc);
-            return "SNode";
-        }
-    }
-
-    private static final class TNode<K, V> extends MainNode<K, V> implements KVNode<K, V> {
-        final K k;
-        final V v;
-        final int hc;
-
-        TNode (final K k, final V v, final int hc) {
-            this.k = k;
-            this.v = v;
-            this.hc = hc;
-        }
-
-        final TNode<K, V> copy () {
-            return new TNode<K, V> (k, v, hc);
-        }
-
-        final TNode<K, V> copyTombed () {
-            return new TNode<K, V> (k, v, hc);
-        }
-
-        final SNode<K, V> copyUntombed () {
-            return new SNode<K, V> (k, v, hc);
-        }
-
-        final public Map.Entry<K, V> kvPair () {
-            return new SimpleImmutableEntry<K, V> (k, v);
-        }
-
-        final public int cachedSize (Object ct) {
-            return 1;
-        }
-
-        final public String string (int lev) {
-            // ("  " * lev) + "TNode(%s, %s, %x, !)".format(k, v, hc);
-            return "TNode";
-        }
-    }
-
-    private final static class LNode<K, V> extends MainNode<K, V> {
-        final ListMap<K, V> listmap;
-
-        public LNode (final ListMap<K, V> listmap) {
-            this.listmap = listmap;
-        }
-
-        public LNode(K k, V v) {
-            this (ListMap.map (k, v));
-        }
-
-        public LNode (K k1, V v1, K k2, V v2) {
-            this (ListMap.map (k1, v1, k2, v2));
-        }
-
-        LNode<K, V> inserted (K k, V v) {
-            return new LNode<K, V> (listmap.add (k, v));
-        }
-
-        MainNode<K, V> removed (K k, final TrieMap<K, V> ct) {
-            ListMap<K, V> updmap = listmap.remove (k);
-            if (updmap.size () > 1)
-                return new LNode<K, V> (updmap);
-            else {
-                Entry<K, V> kv = updmap.iterator ().next ();
-                // create it tombed so that it gets compressed on subsequent
-                // accesses
-                return new TNode<K, V> (kv.getKey (), kv.getValue (), ct.computeHash (kv.getKey ()));
-            }
-        }
-
-        Option<V> get (K k) {
-            return listmap.get (k);
-        }
-
-        public int cachedSize (Object ct) {
-            return listmap.size ();
-        }
-
-        public String string (int lev) {
-            // (" " * lev) + "LNode(%s)".format(listmap.mkString(", "))
-            return "LNode";
-        }
-    }
-
-    private static final class CNode<K, V> extends CNodeBase<K, V> {
-
-        final int bitmap;
-        final BasicNode[] array;
-        final Gen gen;
-
-        CNode (final int bitmap, final BasicNode[] array, final Gen gen) {
-            this.bitmap = bitmap;
-            this.array = array;
-            this.gen = gen;
-        }
-
-        // this should only be called from within read-only snapshots
-        final public int cachedSize (Object ct) {
-            int currsz = READ_SIZE ();
-            if (currsz != -1)
-                return currsz;
-            else {
-                int sz = computeSize ((TrieMap<K, V>) ct);
-                while (READ_SIZE () == -1)
-                    CAS_SIZE (-1, sz);
-                return READ_SIZE ();
-            }
-        }
-
-        // lends itself towards being parallelizable by choosing
-        // a random starting offset in the array
-        // => if there are concurrent size computations, they start
-        // at different positions, so they are more likely to
-        // to be independent
-        private int computeSize (final TrieMap<K, V> ct) {
-            int i = 0;
-            int sz = 0;
-            // final int offset = (array.length > 0) ?
-            // // util.Random.nextInt(array.length) /* <-- benchmarks show that
-            // // this causes observable contention */
-            // scala.concurrent.forkjoin.ThreadLocalRandom.current.nextInt (0,
-            // array.length)
-            // : 0;
-
-            final int offset = 0;
-            while (i < array.length) {
-                int pos = (i + offset) % array.length;
-                BasicNode elem = array [pos];
-                if (elem instanceof SNode)
-                    sz += 1;
-                else if (elem instanceof INode)
-                    sz += ((INode<K, V>) elem).cachedSize (ct);
-                i += 1;
-            }
-            return sz;
-        }
-
-        final CNode<K, V> updatedAt (int pos, final BasicNode nn, final Gen gen) {
-            int len = array.length;
-            BasicNode[] narr = new BasicNode[len];
-            System.arraycopy (array, 0, narr, 0, len);
-            narr [pos] = nn;
-            return new CNode<K, V> (bitmap, narr, gen);
-        }
-
-        final CNode<K, V> removedAt (int pos, int flag, final Gen gen) {
-            BasicNode[] arr = array;
-            int len = arr.length;
-            BasicNode[] narr = new BasicNode[len - 1];
-            System.arraycopy (arr, 0, narr, 0, pos);
-            System.arraycopy (arr, pos + 1, narr, pos, len - pos - 1);
-            return new CNode<K, V> (bitmap ^ flag, narr, gen);
-        }
-
-        final CNode<K, V> insertedAt (int pos, int flag, final BasicNode nn, final Gen gen) {
-            int len = array.length;
-            int bmp = bitmap;
-            BasicNode[] narr = new BasicNode[len + 1];
-            System.arraycopy (array, 0, narr, 0, pos);
-            narr [pos] = nn;
-            System.arraycopy (array, pos, narr, pos + 1, len - pos);
-            return new CNode<K, V> (bmp | flag, narr, gen);
-        }
-
-        /**
-         * Returns a copy of this cnode such that all the i-nodes below it are
-         * copied to the specified generation `ngen`.
-         */
-        final CNode<K, V> renewed (final Gen ngen, final TrieMap<K, V> ct) {
-            int i = 0;
-            BasicNode[] arr = array;
-            int len = arr.length;
-            BasicNode[] narr = new BasicNode[len];
-            while (i < len) {
-                BasicNode elem = arr [i];
-                if (elem instanceof INode) {
-                    INode<K, V> in = (INode<K, V>) elem;
-                    narr [i] = in.copyToGen (ngen, ct);
-                } else if (elem instanceof BasicNode)
-                    narr [i] = elem;
-                i += 1;
-            }
-            return new CNode<K, V> (bitmap, narr, ngen);
-        }
-
-        private BasicNode resurrect (final INode<K, V> inode, final Object inodemain) {
-            if (inodemain instanceof TNode) {
-                TNode<K, V> tn = (TNode<K, V>) inodemain;
-                return tn.copyUntombed ();
-            } else
-                return inode;
-        }
-
-        final MainNode<K, V> toContracted (int lev) {
-            if (array.length == 1 && lev > 0) {
-                if (array [0] instanceof SNode) {
-                    SNode<K, V> sn = (SNode<K, V>) array [0];
-                    return sn.copyTombed ();
-                } else
-                    return this;
-
-            } else
-                return this;
-        }
-
-        // - if the branching factor is 1 for this CNode, and the child
-        // is a tombed SNode, returns its tombed version
-        // - otherwise, if there is at least one non-null node below,
-        // returns the version of this node with at least some null-inodes
-        // removed (those existing when the op began)
-        // - if there are only null-i-nodes below, returns null
-        final MainNode<K, V> toCompressed (final TrieMap<K, V> ct, int lev, Gen gen) {
-            int bmp = bitmap;
-            int i = 0;
-            BasicNode[] arr = array;
-            BasicNode[] tmparray = new BasicNode[arr.length];
-            while (i < arr.length) { // construct new bitmap
-                BasicNode sub = arr [i];
-                if (sub instanceof INode) {
-                    INode<K, V> in = (INode<K, V>) sub;
-                    MainNode<K, V> inodemain = in.gcasRead (ct);
-                    assert (inodemain != null);
-                    tmparray [i] = resurrect (in, inodemain);
-                } else if (sub instanceof SNode) {
-                    tmparray [i] = sub;
-                }
-                i += 1;
-            }
-
-            return new CNode<K, V> (bmp, tmparray, gen).toContracted (lev);
-        }
-
-        public String string (int lev) {
-            // "CNode %x\n%s".format(bitmap, array.map(_.string(lev +
-            // 1)).mkString("\n"));
-            return "CNode";
-        }
-
-        /*
-         * quiescently consistent - don't call concurrently to anything
-         * involving a GCAS!!
-         */
-        // protected Seq<K,V> collectElems() {
-        // array flatMap {
-        // case sn: SNode[K, V] => Some(sn.kvPair)
-        // case in: INode[K, V] => in.mainnode match {
-        // case tn: TNode[K, V] => Some(tn.kvPair)
-        // case ln: LNode[K, V] => ln.listmap.toList
-        // case cn: CNode[K, V] => cn.collectElems
-        // }
-        // }
-        // }
-
-        // protected Seq<String> collectLocalElems() {
-        // // array flatMap {
-        // // case sn: SNode[K, V] => Some(sn.kvPair._2.toString)
-        // // case in: INode[K, V] => Some(in.toString.drop(14) + "(" + in.gen +
-        // ")")
-        // // }
-        // return null;
-        // }
-
-        public String toString () {
-            // val elems = collectLocalElems
-            // "CNode(sz: %d; %s)".format(elems.size,
-            // elems.sorted.mkString(", "))
-            return "CNode";
-        }
-
-        static <K, V> MainNode<K,V> dual (final SNode<K, V> x, int xhc, final SNode<K, V> y, int yhc, int lev, Gen gen) {
-            if (lev < 35) {
-                int xidx = (xhc >>> lev) & 0x1f;
-                int yidx = (yhc >>> lev) & 0x1f;
-                int bmp = (1 << xidx) | (1 << yidx);
-
-                if (xidx == yidx) {
-                    INode<K, V> subinode = new INode<K, V> (gen);// (TrieMap.inodeupdater)
-                    subinode.mainnode = dual (x, xhc, y, yhc, lev + 5, gen);
-                    return new CNode<K, V> (bmp, new BasicNode[] { subinode }, gen);
-                } else {
-                    if (xidx < yidx)
-                        return new CNode<K, V> (bmp, new BasicNode[] { x, y }, gen);
-                    else
-                        return new CNode<K, V> (bmp, new BasicNode[] { y, x }, gen);
-                }
-            } else {
-                return new LNode<K, V> (x.k, x.v, y.k, y.v);
-            }
-        }
-
-    }
-
-    private static class RDCSS_Descriptor<K, V> {
-        INode<K, V> old;
-        MainNode<K, V> expectedmain;
-        INode<K, V> nv;
-        volatile boolean committed = false;
-
-        public RDCSS_Descriptor (final INode<K, V> old, final MainNode<K, V> expectedmain, final INode<K, V> nv) {
-            this.old = old;
-            this.expectedmain = expectedmain;
-            this.nv = nv;
-        }
 
-    }
-
-    private static class Equiv<K> implements Serializable {
-        private static final long serialVersionUID = 1L;
-
-        public boolean equiv (K k1, K k2) {
-            return k1.equals (k2);
-        }
-
-        static Equiv universal = new Equiv ();
-    }
-
-    private static interface Hashing<K> extends Serializable {
-        public int hash (K k);
-    }
-
-    static class Default<K> implements Hashing<K> {
-        private static final long serialVersionUID = 1L;
-
-        public int hash (K k) {
-            int h = k.hashCode ();
-            // This function ensures that hashCodes that differ only by
-            // constant multiples at each bit position have a bounded
-            // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
-            h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
-            h ^= (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
-            return h;
-        }
-    }
-
-    private final Hashing<K> hashingobj;
-    private final Equiv<K> equalityobj;
-
-    Hashing<K> hashing () {
-        return hashingobj;
-    }
-
-    Equiv<K> equality () {
-        return equalityobj;
-    }
-
-    private transient volatile Object root;
-    private final transient boolean readOnly;
-
-    TrieMap (final Hashing<K> hashf, final Equiv<K> ef, final boolean readOnly) {
-        this.hashingobj = hashf;
-        this.equalityobj = ef;
-        this.readOnly = readOnly;
-    }
-
-    TrieMap (final Object r, final Hashing<K> hashf, final Equiv<K> ef, boolean readOnly) {
-        this(hashf, ef, readOnly);
-        this.root = r;
-    }
-
-    public TrieMap (final Hashing<K> hashf, final Equiv<K> ef) {
-        this(INode.newRootNode(), hashf, ef, false);
-    }
-
-    public TrieMap () {
-        this (new Default<K> (), Equiv.universal);
-    }
-
-    /* internal methods */
-
-    // private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) {
-    // out.writeObject(hashf);
-    // out.writeObject(ef);
-    //
-    // Iterator it = iterator();
-    // while (it.hasNext) {
-    // val (k, v) = it.next();
-    // out.writeObject(k);
-    // out.writeObject(v);
-    // }
-    // out.writeObject(TrieMapSerializationEnd);
-    // }
-    //
-    // private TrieMap readObject(java.io.ObjectInputStream in) {
-    // root = INode.newRootNode();
-    // rootupdater = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(TrieMap.class,
-    // Object.class, "root");
-    //
-    // hashingobj = in.readObject();
-    // equalityobj = in.readObject();
-    //
-    // Object obj = null;
-    // do {
-    // obj = in.readObject();
-    // if (obj != TrieMapSerializationEnd) {
-    // K k = (K)obj;
-    // V = (V)in.readObject();
-    // update(k, v);
-    // }
-    // } while (obj != TrieMapSerializationEnd);
-    // }
-
-    final boolean CAS_ROOT (Object ov, Object nv) {
-        if (isReadOnly()) {
-            throw new IllegalStateException("Attempted to modify a read-only snapshot");
-        }
-        return ROOT_UPDATER.compareAndSet (this, ov, nv);
-    }
-
-    // FIXME: abort = false by default
-    final INode<K, V> readRoot (boolean abort) {
-        return RDCSS_READ_ROOT (abort);
-    }
-
-    final INode<K, V> readRoot () {
-        return RDCSS_READ_ROOT (false);
-    }
-
-    final INode<K, V> RDCSS_READ_ROOT () {
-        return RDCSS_READ_ROOT (false);
-    }
-
-    final INode<K, V> RDCSS_READ_ROOT (boolean abort) {
-        Object r = /* READ */root;
-        if (r instanceof INode)
-            return (INode<K, V>) r;
-        else if (r instanceof RDCSS_Descriptor) {
-            return RDCSS_Complete (abort);
-        }
-        throw new RuntimeException ("Should not happen");
-    }
-
-    private final INode<K, V> RDCSS_Complete (final boolean abort) {
-        while (true) {
-            Object v = /* READ */root;
-            if (v instanceof INode)
-                return (INode<K, V>) v;
-            else if (v instanceof RDCSS_Descriptor) {
-                RDCSS_Descriptor<K, V> desc = (RDCSS_Descriptor<K, V>) v;
-                INode<K, V> ov = desc.old;
-                MainNode<K, V> exp = desc.expectedmain;
-                INode<K, V> nv = desc.nv;
-
-                if (abort) {
-                    if (CAS_ROOT (desc, ov))
-                        return ov;
-                    else {
-                        // return RDCSS_Complete (abort);
-                        // tailrec
-                        continue;
-                    }
-                } else {
-                    MainNode<K, V> oldmain = ov.gcasRead (this);
-                    if (oldmain == exp) {
-                        if (CAS_ROOT (desc, nv)) {
-                            desc.committed = true;
-                            return nv;
-                        } else {
-                            // return RDCSS_Complete (abort);
-                            // tailrec
-                            continue;
-                        }
-                    } else {
-                        if (CAS_ROOT (desc, ov))
-                            return ov;
-                        else {
-                            // return RDCSS_Complete (abort);
-                            // tailrec
-                            continue;
-
-                        }
-                    }
-                }
-            }
-
-            throw new RuntimeException ("Should not happen");
-        }
-    }
-
-    private boolean RDCSS_ROOT (final INode<K, V> ov, final MainNode<K, V> expectedmain, final INode<K, V> nv) {
-        RDCSS_Descriptor<K, V> desc = new RDCSS_Descriptor<K, V> (ov, expectedmain, nv);
-        if (CAS_ROOT (ov, desc)) {
-            RDCSS_Complete (false);
-            return /* READ */desc.committed;
-        } else
-            return false;
-    }
-
-    private void inserthc (final K k, final int hc, final V v) {
-        while (true) {
-            INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
-            if (!r.rec_insert (k, v, hc, 0, null, r.gen, this)) {
-                // inserthc (k, hc, v);
-                // tailrec
-                continue;
-            }
-            break;
-        }
-    }
-
-    private Option<V> insertifhc (final K k, final int hc, final V v, final Object cond) {
-        while (true) {
-            INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
+    private final Equivalence<? super K> equiv;
 
-            Option<V> ret = r.rec_insertif (k, v, hc, cond, 0, null, r.gen, this);
-            if (ret == null) {
-                // return insertifhc (k, hc, v, cond);
-                // tailrec
-                continue;
-            } else
-                return ret;
-        }
-    }
+    private AbstractEntrySet<K, V> entrySet;
+    private AbstractKeySet<K> keySet;
 
-    private Object lookuphc (final K k, final int hc) {
-        while (true) {
-            INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
-            Object res = r.rec_lookup (k, hc, 0, null, r.gen, this);
-            if (res == INodeBase.RESTART) {
-                // return lookuphc (k, hc);
-                // tailrec
-                continue;
-            } else
-                return res;
-        }
+    TrieMap(final Equivalence<? super K> equiv) {
+        this.equiv = equiv;
     }
 
-    private Option<V> removehc (final K k, final V v, final int hc) {
-        while (true) {
-            INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
-            Option<V> res = r.rec_remove (k, v, hc, 0, null, r.gen, this);
-            if (res != null)
-                return res;
-            else {
-                // return removehc (k, v, hc);
-                // tailrec
-                continue;
-            }
-        }
-    }
-
-    /**
-     * Ensure this instance is read-write, throw UnsupportedOperationException
-     * otherwise. Used by Map-type methods for quick check.
-     */
-    private void ensureReadWrite() {
-        if (isReadOnly()) {
-            throw new UnsupportedOperationException("Attempted to modify a read-only view");
-        }
-    }
-
-    public String string () {
-        // RDCSS_READ_ROOT().string(0);
-        return "Root";
-    }
-
-    /* public methods */
-
-    // public Seq<V> seq() {
-    // return this;
-    // }
-
-    // override def par = new ParTrieMap(this)
-
-    // static TrieMap empty() {
-    // return new TrieMap();
-    // }
-
-    final boolean isReadOnly () {
-        return readOnly;
-    }
-
-    final boolean nonReadOnly () {
-        return !readOnly;
+    public static <K, V> TrieMap<K, V> create() {
+        return new MutableTrieMap<>(Equivalence.equals());
     }
 
     /**
      * Returns a snapshot of this TrieMap. This operation is lock-free and
      * linearizable.
-     * 
+     *
      * The snapshot is lazily updated - the first time some branch in the
      * snapshot or this TrieMap are accessed, they are rewritten. This means
      * that the work of rebuilding both the snapshot and this TrieMap is
      * distributed across all the threads doing updates or accesses subsequent
      * to the snapshot creation.
      */
-
-    final public TrieMap<K, V> snapshot () {
-        while (true) {
-            INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
-            final MainNode<K, V> expmain = r.gcasRead (this);
-            if (RDCSS_ROOT (r, expmain, r.copyToGen (new Gen (), this)))
-                return new TrieMap<K, V> (r.copyToGen (new Gen (), this), hashing (), equality (), readOnly);
-            else {
-                // return snapshot ();
-                // tailrec
-                continue;
-            }
-        }
-    }
+    public abstract TrieMap<K, V> mutableSnapshot();
 
     /**
      * Returns a read-only snapshot of this TrieMap. This operation is lock-free
      * and linearizable.
-     * 
+     *
      * The snapshot is lazily updated - the first time some branch of this
      * TrieMap are accessed, it is rewritten. The work of creating the snapshot
      * is thus distributed across subsequent updates and accesses on this
      * TrieMap by all threads. Note that the snapshot itself is never rewritten
      * unlike when calling the `snapshot` method, but the obtained snapshot
      * cannot be modified.
-     * 
+     *
      * This method is used by other methods such as `size` and `iterator`.
      */
-    final public TrieMap<K, V> readOnlySnapshot () {
-        // Is it a snapshot of a read-only snapshot?
-        if(!nonReadOnly ())
-            return this;
-        
-        while (true) {
-            INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
-            MainNode<K, V> expmain = r.gcasRead (this);
-            if (RDCSS_ROOT (r, expmain, r.copyToGen (new Gen (), this)))
-                return new TrieMap<K, V> (r, hashing (), equality (), true);
-            else {
-                // return readOnlySnapshot ();
-                continue;
-            }
-        }
-    }
+    public abstract ImmutableTrieMap<K, V> immutableSnapshot();
 
-    final public void clear () {
-        while (true) {
-            INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
-            if (!RDCSS_ROOT (r, r.gcasRead (this), INode.<K, V>newRootNode ())) {
-                continue;
-            }else{
-                return;
-            }
-        }
+    @Override
+    public final boolean containsKey(final Object key) {
+        return get(key) != null;
     }
 
-    // @inline
-    int computeHash (K k) {
-        return hashingobj.hash (k);
+    @Override
+    public final boolean containsValue(final Object value) {
+        return super.containsValue(checkNotNull(value));
     }
 
-    final V lookup (K k) {
-        int hc = computeHash (k);
-//        return (V) lookuphc (k, hc);
-        Object o = lookuphc (k, hc);
-        if(o instanceof Some) {
-            return ((Some<V>)o).get ();
-        } else if(o instanceof None) 
-            return null;
-        else
-            return (V)o;
+    @Override
+    public final Set<Entry<K, V>> entrySet() {
+        AbstractEntrySet<K, V> ret = entrySet;
+        if (ret == null) {
+            entrySet = ret = createEntrySet();
+        }
+        return ret;
     }
 
-    final V apply (K k) {
-        int hc = computeHash (k);
-        Object res = lookuphc (k, hc);
-        if (res == null)
-            throw new NoSuchElementException ();
-        else
-            return (V) res;
+    @Override
+    public final Set<K> keySet() {
+        AbstractKeySet<K> ret = keySet;
+        if (ret == null) {
+            keySet = ret = createKeySet();
+        }
+        return ret;
     }
 
-//    final public Option<V> get (K k) {
-//        int hc = computeHash (k);
-//        return Option.makeOption ((V)lookuphc (k, hc));
-//    }
-
-    final public V get (Object k) {
-        return lookup((K)k);
-    }
-    
-    final public Option<V> putOpt(Object key, Object value) {
-        int hc = computeHash ((K)key);
-        return insertifhc ((K)key, hc, (V)value, null);
+    @Override
+    public final V get(final Object key) {
+        @SuppressWarnings("unchecked")
+        final K k = (K) checkNotNull(key);
+        return lookuphc(k, computeHash(k));
     }
 
     @Override
-    final public V put (Object key, Object value) {
-        ensureReadWrite();
-        int hc = computeHash ((K)key);
-        Option<V> ov = insertifhc ((K)key, hc, (V)value, null);
-        if(ov instanceof Some) {
-            Some<V> sv = (Some<V>)ov;
-            return sv.get ();
-        } else 
-            return null;
-    }
-    
-    final public void update (K k, V v) {
-        int hc = computeHash (k);
-        inserthc (k, hc, v);
-    }
+    public abstract void clear();
 
-    final public TrieMap<K, V> add (K k, V v) {
-        update (k, v);
-        return this;
-    }
+    @Override
+    public abstract V put(K key, V value);
 
-    final Option<V> removeOpt (K k) {
-        int hc = computeHash (k);
-        return removehc (k, (V) null, hc);
-    }
+    @Override
+    public abstract V putIfAbsent(K key, V value);
 
     @Override
-    final public V remove (Object k) {
-        ensureReadWrite();
-        int hc = computeHash ((K)k);
-        Option<V> ov = removehc ((K)k, (V) null, hc);
-        if(ov instanceof Some) {
-            Some<V> sv = (Some<V>)ov;
-            return sv.get();
-        } else 
-            return null;
-    }
-    
-//    final public TrieMap<K, V> remove (Object k) {
-//        removeOpt ((K)k);
-//        return this;
-//    }
+    public abstract V remove(Object key);
 
-    final public Option<V> putIfAbsentOpt (K k, V v) {
-        int hc = computeHash (k);
-        return insertifhc (k, hc, v, INode.KEY_ABSENT);
-    }
+    @Override
+    public abstract boolean remove(Object key, Object value);
 
     @Override
-    final public V putIfAbsent (Object k, Object v) {
-        ensureReadWrite();
-        int hc = computeHash ((K)k);
-        Option<V> ov = insertifhc ((K)k, hc, (V)v, INode.KEY_ABSENT);
-        if(ov instanceof Some) {
-            Some<V> sv = (Some<V>)ov;
-            return sv.get();
-        } else 
-            return null;
-    }
-    
+    public abstract boolean replace(K key, V oldValue, V newValue);
+
     @Override
-    public boolean remove (Object k, Object v) {
-        ensureReadWrite();
-        int hc = computeHash ((K)k);
-        return removehc ((K)k, (V)v, hc).nonEmpty ();
-    }
+    public abstract V replace(K key, V value);
 
     @Override
-    public boolean replace (K k, V oldvalue, V newvalue) {
-        ensureReadWrite();
-        int hc = computeHash (k);
-        return insertifhc (k, hc, newvalue, (Object) oldvalue).nonEmpty ();
-    }
+    public abstract int size();
 
-    public Option<V> replaceOpt (K k, V v) {
-        int hc = computeHash (k);
-        return insertifhc (k, hc, v, INode.KEY_PRESENT);
-    }
+    /* internal methods implemented by subclasses */
 
-    @Override
-    public V replace (Object k, Object v) {
-        ensureReadWrite();
-        int hc = computeHash ((K)k);
-        Option<V> ov = insertifhc ((K)k, hc, (V)v, INode.KEY_PRESENT);
-        if(ov instanceof Some) {
-            Some<V> sv = (Some<V>)ov;
-            return sv.get();
-        } else 
-            return null;
-    }
-    
-    /***
+    abstract AbstractEntrySet<K, V> createEntrySet();
+
+    abstract AbstractKeySet<K> createKeySet();
+
+    abstract boolean isReadOnly();
+
+    abstract INode<K, V> RDCSS_READ_ROOT(boolean abort);
+
+    /**
      * Return an iterator over a TrieMap.
-     * 
+     *
      * If this is a read-only snapshot, it would return a read-only iterator.
-     * 
+     *
      * If it is the original TrieMap or a non-readonly snapshot, it would return
      * an iterator that would allow for updates.
-     * 
+     *
      * @return
      */
-    public Iterator<Map.Entry<K, V>> iterator () {
-        if (!nonReadOnly ())
-            return readOnlySnapshot ().readOnlyIterator ();
-        else
-            return new TrieMapIterator<K, V> (0, this);
-    }
+    abstract AbstractIterator<K, V> iterator();
+
+    /* internal methods provided for subclasses */
 
-    /***
+    /**
      * Return an iterator over a TrieMap.
      * This is a read-only iterator.
-     * 
+     *
      * @return
      */
-    public Iterator<Map.Entry<K, V>> readOnlyIterator () {
-        if (nonReadOnly ())
-            return readOnlySnapshot ().readOnlyIterator ();
-        else
-            return new TrieMapReadOnlyIterator<K, V> (0, this);
+    final ImmutableIterator<K, V> immutableIterator() {
+        return new ImmutableIterator<>(immutableSnapshot());
     }
 
-    private int cachedSize () {
-        INode<K, V> r = RDCSS_READ_ROOT ();
-        return r.cachedSize (this);
+    @SuppressWarnings("null")
+    static <V> V toNullable(final Optional<V> opt) {
+        return opt.orElse(null);
     }
 
-    public int size () {
-        if (nonReadOnly ())
-            return readOnlySnapshot ().size ();
-        else
-            return cachedSize ();
+    final int computeHash(final K k) {
+        return equiv.hash(k);
     }
 
-    String stringPrefix () {
-        return "TrieMap";
-    }
-
-    /***
-     * This iterator is a read-only one and does not allow for any update
-     * operations on the underlying data structure.
-     * 
-     * @param <K>
-     * @param <V>
-     */
-    private static class TrieMapReadOnlyIterator<K, V> extends TrieMapIterator<K, V> {
-        TrieMapReadOnlyIterator (int level, final TrieMap<K, V> ct, boolean mustInit) {
-            super (level, ct, mustInit);
-        }
-
-        TrieMapReadOnlyIterator (int level, TrieMap<K, V> ct) {
-            this (level, ct, true);
-        }        
-        void initialize () {
-            assert (ct.isReadOnly ());
-            super.initialize ();
-        }
-        
-        public void remove () {
-            throw new UnsupportedOperationException ("Operation not supported for read-only iterators");
-        }
-        
-        Map.Entry<K, V> nextEntry(final Map.Entry<K, V> rr) {
-            // Return non-updatable entry
-            return rr;
-        }
+    final Object writeReplace() throws ObjectStreamException {
+        return new SerializationProxy(immutableSnapshot(), isReadOnly());
     }
-    
-    private static class TrieMapIterator<K, V> implements java.util.Iterator<Map.Entry<K, V>> {
-        private int level;
-        protected TrieMap<K, V> ct;
-        private final boolean mustInit;
-        private BasicNode[][] stack = new BasicNode[7][];
-        private int[] stackpos = new int[7];
-        private int depth = -1;
-        private Iterator<Map.Entry<K, V>> subiter = null;
-        private KVNode<K, V> current = null;
-        private Map.Entry<K, V> lastReturned = null;
-
-        TrieMapIterator (int level, final TrieMap<K, V> ct, boolean mustInit) {
-            this.level = level;
-            this.ct = ct;
-            this.mustInit = mustInit;
-            if (this.mustInit)
-                initialize ();
-        }
-
-        TrieMapIterator (int level, TrieMap<K, V> ct) {
-            this (level, ct, true);
-        }
-
-
-        public boolean hasNext () {
-            return (current != null) || (subiter != null);
-        }
-
-        public Map.Entry<K, V> next () {
-            if (hasNext ()) {
-                Map.Entry<K, V> r = null;
-                if (subiter != null) {
-                    r = subiter.next ();
-                    checkSubiter ();
-                } else {
-                    r = current.kvPair ();
-                    advance ();
-                }
-                
-                lastReturned = r;
-                if(r instanceof Map.Entry) {
-                    final Map.Entry<K, V> rr = (Map.Entry<K, V>)r;
-                    return nextEntry(rr);
-                }
-                return r;
-            } else {
-                // return Iterator.empty ().next ();
-                return null;
-            }
-        }
-        
-        Map.Entry<K, V> nextEntry(final Map.Entry<K, V> rr) {
-            return new Map.Entry<K, V>() {
-                private V updated = null;
 
-                @Override
-                public K getKey () {
-                    return rr.getKey ();
-                }
-
-                @Override
-                public V getValue () {
-                    return (updated == null)?rr.getValue (): updated;
-                }
-
-                @Override
-                public V setValue (V value) {
-                    updated = value;
-                    return ct.replace (getKey (), value);
-                }
-            };            
-        }
-
-        private void readin (INode<K, V> in) {
-            MainNode<K, V> m = in.gcasRead (ct);
-            if (m instanceof CNode) {
-                CNode<K, V> cn = (CNode<K, V>) m;
-                depth += 1;
-                stack [depth] = cn.array;
-                stackpos [depth] = -1;
-                advance ();
-            } else if (m instanceof TNode) {
-                current = (TNode<K, V>) m;
-            } else if (m instanceof LNode) {
-                subiter = ((LNode<K, V>) m).listmap.iterator ();
-                checkSubiter ();
-            } else if (m == null) {
-                current = null;
-            }
-        }
-
-        // @inline
-        private void checkSubiter () {
-            if (!subiter.hasNext ()) {
-                subiter = null;
-                advance ();
-            }
-        }
-
-        // @inline
-        void initialize () {
-//            assert (ct.isReadOnly ());
-            INode<K, V> r = ct.RDCSS_READ_ROOT ();
-            readin (r);
-        }
-
-        void advance () {
-            if (depth >= 0) {
-                int npos = stackpos [depth] + 1;
-                if (npos < stack [depth].length) {
-                    stackpos [depth] = npos;
-                    BasicNode elem = stack [depth] [npos];
-                    if (elem instanceof SNode) {
-                        current = (SNode<K, V>) elem;
-                    } else if (elem instanceof INode) {
-                        readin ((INode<K, V>) elem);
-                    }
-                } else {
-                    depth -= 1;
-                    advance ();
-                }
-            } else
-                current = null;
-        }
-
-        protected TrieMapIterator<K, V> newIterator (int _lev, TrieMap<K, V> _ct, boolean _mustInit) {
-            return new TrieMapIterator<K, V> (_lev, _ct, _mustInit);
-        }
-
-        protected void dupTo (TrieMapIterator<K, V> it) {
-            it.level = this.level;
-            it.ct = this.ct;
-            it.depth = this.depth;
-            it.current = this.current;
-
-            // these need a deep copy
-            System.arraycopy (this.stack, 0, it.stack, 0, 7);
-            System.arraycopy (this.stackpos, 0, it.stackpos, 0, 7);
-
-            // this one needs to be evaluated
-            if (this.subiter == null)
-                it.subiter = null;
-            else {
-                List<Map.Entry<K, V>> lst = toList (this.subiter);
-                this.subiter = lst.iterator ();
-                it.subiter = lst.iterator ();
-            }
-        }
-
-        // /** Returns a sequence of iterators over subsets of this iterator.
-        // * It's used to ease the implementation of splitters for a parallel
-        // version of the TrieMap.
-        // */
-        // protected def subdivide(): Seq[Iterator[(K, V)]] = if (subiter ne
-        // null) {
-        // // the case where an LNode is being iterated
-        // val it = subiter
-        // subiter = null
-        // advance()
-        // this.level += 1
-        // Seq(it, this)
-        // } else if (depth == -1) {
-        // this.level += 1
-        // Seq(this)
-        // } else {
-        // var d = 0
-        // while (d <= depth) {
-        // val rem = stack(d).length - 1 - stackpos(d)
-        // if (rem > 0) {
-        // val (arr1, arr2) = stack(d).drop(stackpos(d) + 1).splitAt(rem / 2)
-        // stack(d) = arr1
-        // stackpos(d) = -1
-        // val it = newIterator(level + 1, ct, false)
-        // it.stack(0) = arr2
-        // it.stackpos(0) = -1
-        // it.depth = 0
-        // it.advance() // <-- fix it
-        // this.level += 1
-        // return Seq(this, it)
-        // }
-        // d += 1
-        // }
-        // this.level += 1
-        // Seq(this)
-        // }
-
-        private List<Entry<K, V>> toList (Iterator<Entry<K, V>> it) {
-            ArrayList<Entry<K, V>> list = new ArrayList<Map.Entry<K, V>> ();
-            while (it.hasNext ()) {
-                list.add (it.next ());
-            }
-            return list;
-        }
-
-        void printDebug () {
-            System.out.println ("ctrie iterator");
-            System.out.println (Arrays.toString (stackpos));
-            System.out.println ("depth: " + depth);
-            System.out.println ("curr.: " + current);
-            // System.out.println(stack.mkString("\n"));
-        }
-
-        @Override
-        public void remove () {
-            if (lastReturned != null) {
-                ct.remove (lastReturned.getKey ());
-                lastReturned = null;
-            } else 
-                throw new IllegalStateException();
-        }
+    /* package-protected utility methods */
 
+    final Equivalence<? super K> equiv() {
+        return equiv;
     }
 
-    /** Only used for ctrie serialization. */
-    // @SerialVersionUID(0L - 7237891413820527142L)
-    private static long TrieMapSerializationEnd = 0L - 7237891413820527142L;
-
-
-    public boolean containsKey (Object key) {
-        return lookup ((K) key) != null;
+    final INode<K, V> readRoot() {
+        return RDCSS_READ_ROOT(false);
     }
 
-
-    @Override
-    public Set<Map.Entry<K, V>> entrySet () {
-        return entrySet;
+    // FIXME: abort = false by default
+    final INode<K, V> readRoot(final boolean abort) {
+        return RDCSS_READ_ROOT(abort);
     }
 
-    /***
-     * Support for EntrySet operations required by the Map interface
-     *
-     */
-    final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K, V>> {
-        
-        @Override
-        public Iterator<Map.Entry<K, V>> iterator () {
-            return TrieMap.this.iterator ();
-        }
-
-        @Override
-        public final boolean contains (final Object o) {
-            if (!(o instanceof Map.Entry)) {
-                return false;
-            }
-            final Map.Entry<K, V> e = (Map.Entry<K, V>) o;
-            final K k = e.getKey ();
-            final V v = lookup (k);
-            return v != null;
-        }
-
-        @Override
-        public final boolean remove (final Object o) {
-            if (!(o instanceof Map.Entry)) {
-                return false;
-            }
-            final Map.Entry<K, V> e = (Map.Entry<K, V>) o;
-            final K k = e.getKey ();
-            return null != TrieMap.this.remove (k);
-        }
-
-        @Override
-        public final int size () {
-            int size = 0;
-            for (final Iterator<?> i = iterator (); i.hasNext (); i.next ()) {
-                size++;
-            }
-            return size;
-        }
-
-        @Override
-        public final void clear () {
-            TrieMap.this.clear ();
-        }
+    final INode<K, V> RDCSS_READ_ROOT() {
+        return RDCSS_READ_ROOT(false);
     }
 
-    private void readObject(ObjectInputStream inputStream) throws IOException, ClassNotFoundException {
-        inputStream.defaultReadObject();
-        this.root = INode.newRootNode();
-
-        final boolean ro = inputStream.readBoolean();
-        final int size = inputStream.readInt();
-        for (int i = 0; i < size; ++i) {
-            final K key = (K)inputStream.readObject();
-            final V value = (V)inputStream.readObject();
-            add(key, value);
-        }
-
-        // Propagate the read-only bit
-        try {
-            READONLY_FIELD.setBoolean(this, ro);
-        } catch (IllegalAccessException e) {
-            throw new IOException("Failed to set read-only flag", e);
-        }
+    final boolean equal(final K k1, final K k2) {
+        return equiv.equivalent(k1, k2);
     }
 
-    private void writeObject(ObjectOutputStream outputStream) throws IOException {
-        outputStream.defaultWriteObject();
+    /* private implementation methods */
 
-        final Map<K, V> ro = readOnlySnapshot();
-        outputStream.writeBoolean(isReadOnly());
-        outputStream.writeInt(ro.size());
+    @SuppressWarnings("unchecked")
+    private V lookuphc(final K k, final int hc) {
+        Object res;
+        do {
+            // Keep looping as long as RESTART is being indicated
+            res = RDCSS_READ_ROOT().rec_lookup(k, hc, 0, null, this);
+        } while (res == RESTART);
 
-        for (Entry<K, V> e : ro.entrySet()) {
-            outputStream.writeObject(e.getKey());
-            outputStream.writeObject(e.getValue());
-        }
+        return (V) res;
     }
 }