Map接口

一、Map实现类的结构。

Map

：双列数据，储存key-value对的数据。

HashMap

：作为

Map

的主要实现类；线程不安全的，效率高；能存储

null

的key和value

LinkedHashMap

：保证在遍历

map

元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
原因：在原有的

HashMap

底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
使用：对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于

HashMap

。

TreeMap

：保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序。
底层：红黑树结构。

Hashtable

：作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储

null

的key和value

Properties

：常用来处理配置文件。key和value都是

String

类型的

HashMap底层：数组 + 链表 （JDK 7及之前）
数组 + 链表 + 红黑树 （JDK 8）

二、Map实现类的理解。

Map

中的key：无序的、不可重复的，使用

Set

存储所有的key。
以

HashMap

为例：key所在的类要重写

equals()

和

hashCode()

方法。
以

TerrMap

为例：key所在的类需要使用自然排序或定制排序。

Map

中的value：无序的，可重复的，使用

Collection

存储所有的value。
value所在的类需要重写

equals()

一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。

Map

中的Entry：无序的、不可重复的，使用

Set

存储所有的Entry。

三、HashMap的底层原理？（以JDK 7 为例说明）

HashMap map = new HashMap()

：在实例化后，底层创建了长度为16的一维数组

Entry[] table

.
…可能已经执行过多次put…

map.put(key1,value1)

：首先，调用key1所在类的

hashCode()

计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。

情况1—- 如果此位置上的数据为空，此时key56c1-value1添加成功。
如果此位置上的数据不为空，【意味着此位置存在一个或多个数据（以链表形式存在）】比较key1和一个或多个数据的哈希值：

情况2—- 如果key1的哈希值与已存在数据的哈希值都不同，此时key1-value1添加成功。
如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据（key2-value2）的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的

equals()

方法，比较：
如果

equals()

返回

false

：此时key1-value1添加成功。—- 情况3
如果

equals()

返回

true

：使用value1替换value2。

补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数组以链表的方式储存。

在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值（且要存放的位置非空）时，默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原数据复制过来。

JDK 8 相较于JDK 7在底层实现方面的不同：

1. new HashMap()

   ：底层没有创建一个长度为16的数组

2. JDK 8 底层的数组是：

   Node[]

   ,而非

   Entry[]

3. 首次调用

   put()

   方法时，底层创建长度为16的数组

4. JDK 7 低层结构ad8只有：数组 + 链表。
   而JDK 8 底层机构有：数组 + 链表 + 红黑树。
   当数组的某一个索引位置上的元素；以链表形式存在的数据个数 > 8； 且当前数组的长度 > 64时；此时，此索引上的所有数据改为使用红黑数存储。

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量；16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子；0.75
threshold：扩容的临界值 = 容量 * 填充因子 （16 * 0.75 => 12）
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树 ：8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量；64

四、LinkedHashMap的底层实现原理

// 源码static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {Entry<K,V> before, after;// 能够记录添加元素的先后顺序Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {super(hash, key, value, next);}}

五、Map中定义的方法：

添加、删除、修改操作：

Object put(Object key,Object value)

：将指定key-value添加到(或修改)当前

map

对象中 。

void putAll(Map m)

：将m中的所有key-value对存放到当前

map

中 。

Object remove(Object key)

：移除指定key的key-value对，并返回value 。

void clear()

：清空当前

map

中的所有数据 。

public void test3() {Map map = new HashMap();map.put(\"AA\",123);// 添加key：AA；value：123map.put(45,123);map.put(\"BB\",458);map.put(\"CC\",\"AA\");map.put(\"AA\",\"AA\");// 此时的AA是修改之前AA的value值System.out.println(map);// {AA=AA, BB=458, CC=AA, 45=123}Map map1 = new HashMap();map1.put(\"AA\",123);map1.put(\"CC\",123);map1.put(\"DD\",123);map.putAll(map1);System.out.println(map);// {AA=123, BB=458, CC=123, DD=123, 45=123}// remove(Object key)Object value = map.remove(\"CC\");System.out.println(value);// 123System.out.println(map);// {AA=123, BB=458, DD=123, 45=123}// clear()map.clear();System.out.println(map.size());// 0System.out.println(map);// {}}

元素查询的操作：

Object get(Object key)

：获取指定key对应的value 。

boolean containsKey(Object key)

：是否包含指定的key 。

boolean containsValue(Object value)

：是否包含指定的value 。

i103cnt size()

：返回map中key-value对的个数 。

boolean isEmpty()

：判断当前

map

是否为空 。

boolean equals(Object obj)

：判断当前

map

和参数对象

obj

是否相等 。

public void test4() {Map map = new HashMap();map.put(\"AA\",123);map.put(\"BB\",458);map.put(\"CC\",\"789\");// Object get(Object key)System.out.println(map.get(\"BB\"));// 458// containsKey(Object key)boolean isExist = map.containsKey(\"BB\");System.out.println(isExist);// trueisExist = map.containsValue(458);System.out.println(isExist);// trueboolean isEquals = map.get(\"BB\").equals(458);System.out.println(isEquals);// truemap.clear();boolean empty = map.isEmpty();System.out.println(empty);// true}

元视图操作的方法：

Set keySet()

：返回所有key构成的

Set

集合 。

Collection values()

：返回所有value构成的

Collection

集合 。

Set entrySet()

：返回所有key-value对构成的

Set

集合。

public void test5() {Map map = new HashMap();map.put(\"CC\",\"789\");map.put(\"AA\",123);map.put(\"BB\",458);// 遍历所有的key集：Set set = map.keySet();Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());// CC AA BB}// 遍历所有的value集：values()Collection values = map.values();for (Object obj : values) {System.out.println(obj);// 789 123 458}// 遍历所有的key-value：// 方式一：entrySet();Set entrySet = map.entrySet();Iterator iterator1 = entrySet.iterator();while (iterator1.hasNext()) {Object obj = iterator1.next();// entrySet集合中的元素都是entryMap.Entry entry = (Map.Entry) obj;System.out.println(entry.getKey() + \"----\" + entry.getValue());// CC----789 AA----123 BB----458}// 方式二：Set set1 = map.keySet();Iterator iterator2 = set1.iterator();while (iterator2.hasNext()) {Object key = iterator2.next();Object value = map.get(key);System.out.println(key + \"----\" + value);// CC----789 AA----123 BB----458}}

总结
常用方法：
添加：

put(Object key,Object value)

修改：

put(Object key,Object value)

删除：

remove(Object key)

查询：

get(Object key)

长度：

size()

遍历：

setKey()

/

values()

/

entrySet()

TreeMap的使用

向

TreeMap

中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象。

因为要按照key进行排序：自然排序、定制排序。

public class User implements Comparable {private String name;private int age;public String getName() {...}public void setName(String name) {...}public int getAge() {...}public void setAge(int age) {...}public User(String name, int age) {...}public User() {}@Overridepublic int compareTo(Object o) {if (o instanceof User) {User obj = (User) o;int compare = this.name.compareTo(obj.name);if (compare != 0) {return compare;}else {return Integer.compare(this.age,obj.age);}}throw new RuntimeException(\"传入的类型不一致！\");}@Overridepublic String toString() {...}}

// 自然排序public void test() {Map map = new TreeMap()15b0;User user1 = new User(\"Tom\",22);User user2 = new User(\"Jerry\",21);User user3 = new User(\"Jack\",25);User user4 = new User(\"Mack\",20);map.put(user1,98);map.put(user2,89);map.put(user3,76);map.put(user4,100);Set entrySet = map.entrySet();Iterator iterator = entrySet.iterator();while (iterator.hasNext()) {Object o = iterator.next();Map.Entry entry = (Map.Entry) o;Object key = entry.getKey();Object value = entry.getValue();System.out.println(key + \"----\" + value);java}}

// 定制排序public void test2(){TreeMap treeMap = new TreeMap(new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {if (o1 instanceof User && o2 instanceof User) {User u1 = (User) o1;User u2 = (User) o2;return Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge());}throw new RuntimeException(\"传入的类型不一致！\");}});User user1 = new User(\"Tom\",22);User user2 = new User(\"Jerry\",21);User user3 = new User(\"Jack\",25);User user4 = new User(\"Mack\",20);treeMap.put(user1,98);treeMap.put(user2,89);treeMap.put(user3,76);treeMap.put(user4,100);Set entrySet = treeMap.entrySet();Iterator iterator = entrySet.iterator();while (iterator.hasNext()){Object o = iterator.next();Map.Entry entry = (Map.Entry) o;Object key = entry.getKey();Object value = entry.getValue();System.out.println(key + \"----\" + value);}}

Map实现类：Properties

Properties

类是

Hashtable

的子类，该对象用于处理属性文件。

由于属性文件里的

key

、

value

都是字符串类型，所以

Properties

里的

key

和

value

都是字符串类型。

存取数据时，建议使用

setProperty(String key,String value)

方法和

getProperty(String key)

方法

public class PropertiesTest {public static void main(String[] args) {FileInputStream fis = null;try {Properties pros = new Properties();fis = new FileInputStream(\"jdbc.properties\");pros.load(fis);// 加载流对应的文件String name = pros.getProperty(\"name\");String password = pros.getProperty(\"password\");System.out.println(\"name = \" + name + \", password = \" + password);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (fis != null) {try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}}

// 创建后缀为.properties的文件name=Tompassword=123

Collections工具类

Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类。

reverse(List)

：反转

List

中元素的顺序 。

shuffle(List)

：对

List

集合元素进行随机排序 。

sort(List)

：根据元素的自然顺序对指定

List

集合元素按升序排序 。

sort(List，Comparator)

：根据指定的

Comparator

产生的顺序对

List

集合元素进行排序 。

swap(List，int， int)

：将指定

list

集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换。

Object max(Collection)

：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素 。

Object max(Collection，Comparator)

：根据

Comparator

指定的顺序，返回 给定集合中的最大元素 。

Object min(Collection)

。

Object min(Collection，Comparator)

。

int frequency(Collection，Object)

：返回指定集合中指定元素的出现次数 。

void copy(List dest,List src)

：将src中的内容复制到dest中 。

boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)

：使用新值替换

List

对象的所有旧值。

Collections

类中提供了多个

synchronizedXxx()

方法，该方法可使将指定集 合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全 问题。