Map介绍

本期精彩

目录

Map接口介绍

Map实现类介绍

HashMap

HashTable

ConcurrentHashMap

TreeMap

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Map接口介绍

特点：

• 键值对(key,value)，键不能重复，值可以重复，每个键可以映射到最多一个值；
• 键重复则覆盖，没有继承Collection接口；
• 可以不同键指向同一Value；
• 支持用户自由绑定Key值与Value；
• 可以直接访问Key值获得对应Value

扩容：

初始容量16，负载因子0.75，扩容增量1倍

基本方法(注：实现类都可以使用这些方法！)

1、containsKey(key)：在map中是否有key存在，存在返回true，反之返回false

2、putIfAbsent(key, value)：先判断指定的键(key)是否存在，不存在则将键/值对插入

3、遍历：forEach((key, value)

4、放入：put(key, value)

5、通过Key取得value：get(key)

6、获取迭代器的方法：

• keySet()
• entrySet()

遍历：

首先建立一个Set集合并往里面放入Key和value

    private Map<String, String> map = new HashMap<>();
		
	@Before
	public void setup() {
		map.put("1", "zs");
		map.put("2", "ls");
		map.put("3", "ww");
		map.put("4", "zl");
	}
	

法1：先获取所有键的Set集合，再遍历（通过键获取值） 

    @Test
	public void demo2() {
		Iterator<String> it = map.keySet().iterator();
		while(it.hasNext()) {
			String key = it.next();
			System.out.println(map.get(key));
		}
	}

法2：出保存键值Entry的Set,再遍历此Set即可

    @Test
	public void demo9() {
		Iterator<Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
		while(it.hasNext()) {
			Entry<String, String> entry = it.next();
			System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
		}

Map实现类介绍

HashMap

基本介绍

• 线程不安全，最常用，速度快，无序(HashMap的无序是指不会记录插入的顺序,也不会根据特定规则进行排序; 但是HashMap存值的时候会根据key的hashCode()来计算存储的位置(位置是散列的,所以说其无序)，删除时是删除元素)
• 内部采用数组来存放数据
• HashMap是查询效率最高的数据结构

遍历示例 

public void demo3() {
		Map<String, String> map = new HashMap<>();
		map.put("4", "小明");
		map.put("2", "小宝");
		map.put("3", "小麦");
		map.put("1", "小黑");
		map.put("1", "zl");
		map.put("1", "小明");
		
		Iterator<Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
		while(it.hasNext()) {
			Entry<String, String> next = it.next();
			System.out.println(next.getKey() + " : " + next.getValue());
		}
	}

输出结果 

基本原理

JDK8之前Table数组中的Node()处理逻辑：（紫色处为链结构）

绿色标出的部分为JDK8新增的处理逻辑，目的是在Table[i]中的Node节点数量大于8时，通过红黑树提升查找速度

原理：使用加入HashMap的key并通过一系列hash算法等来计算出这个key对应的桶位号，这个桶号就是在array数组里面的下标位置，如果这个桶中有元素了，并且超过8个，就使用数结构，低于8个就采用链表结构 

这里推荐一个网站可以看到上图的动态变化过程： Data Structure Visualization

put(key,val)方法的执行过程 

HashTable

线程安全，不太常用

ConcurrentHashMap

线程安全，比HashTable性能高

关于ConcurrentHashMap，还有一个值得注意的点：

在JDK8之前，ConcurrentHashMap中采用一桶一锁(默认6把锁)的分段锁结构来存储数据防止出现多线程安全问题，但是这样做效率和性能就降低了，所以JDK8之后，采用一桶一锁结合CAS(比较并替换)操作来提高性能，性能提高的原因是在CAS中采用了乐观锁，既避免了多线程安全问题(采用局部变量)又提高了性能

TreeMap

• key值按一定的顺序排序，基于红黑树，容量无限制，非线程安全，比较常用
• 添加或获取元素时性能较HashMap慢(因为需求维护内部的红黑树，用于保证key值的顺序)
• 能比较元素的大小，根据key比较(元素的自然顺序，集合中自定义的比较器也可排序)

private TreeMap<String,Student> treeMap;
	
	@Before
	public void setup() {
		
		treeMap = new TreeMap<String,Student>(new Comparator<String>() {

			@Override
			public int compare(String o1, String o2) {
				// 负数   0  正数
				return o1.compareTo(o2);
			}

		});
		treeMap.put("1", new Student(5, "小白"));
		treeMap.put("2", new Student(3, "小黑"));
		treeMap.put("3", new Student(2, "小黄"));
		treeMap.put("4", new Student(4, "小明"));
		treeMap.put("3", new Student(1, "小黑"));
		treeMap.put("4", new Student(4, "小明"));
	}

不同于HashMap的哈希映射，TreeMap实现了红黑树的结构，形成了一颗二叉树

LinkedHashMap

• 继承HashMap
• 维护了一个双向链表
• LinkedHashMap是有序的，且默认为插入顺序
• 默认情况下使用entryset获取的集合顺序是与节点的插入顺序(默认是按照插入的顺序进行排列的，最先插入的节点(即最老的节点)为head，最新插入的节点为tail) 

代码示例 

Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
	@Test
	public void linkedHashMap() {
        linkedHashMap.put("5", "嘿嘿");
        linkedHashMap.put("4", "喜喜");
        linkedHashMap.put("1", "哈哈");
        linkedHashMap.put("3", "呵呵");
        linkedHashMap.put("3", "嗨嗨");
        linkedHashMap.put("4", "喜喜");
        linkedHashMap.put("1", "哈哈");
        Set<Entry<String, String>> set = linkedHashMap.entrySet();
        Iterator<Entry<String, String>> iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Entry entry = iterator.next();
            String key = (String) entry.getKey();
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
        }
	}

输出结果 

注意：有序和无序是描述系统内部状态、客观事物内部各要素以及客观事物之间关系的范畴。有序指系统的组成元素、事物内部诸要素或事物之间的有规则的排列、组合、运动和转化，含结构有序与运动有序；无序则相反，指事物内部诸要素或事物之间、系统内部组成元素之间混乱而无规则的组合、运动和转化，含结构无序和运动无序。有序和无序是世界上存在的两种情形，二者的差异是相对的，世间没有绝对的有序和无序，在有序的事物中存在着破坏其有规则的排列或运动过程的因素，无序的事物中总是包含有有序的因素