Java基础复习 —— Map 接口及实现类

合集 - Java基础(15)

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Map 接口

Map 接口介绍

1. Map 和 Collection 并列，用于保存具有映射关系的数据：Key - Value
2. Map 中的 key 和 value 可以是任何的引用类型数据，会封装到 HashMap$Node 对象中
3. Map 中的 key 不允许重复，同 HashSet 一样
4. Map 的 value 可以重复
5. Map 的 key 可以为null，value 也可以为 null，key 为null 只能有一个，value 为 null 可以有多个
6. 常用 String 类作为 Map 的 key
7. key 和 value 存在单向一对一关系，即通过指定的 key 中能找到对应的 value
8. Map 存放数据的 key - value 示意图，一对 k - v 是放在一个 HashMap$Node 中的，又因为 Node 是实现了 Entry 接口，有些书上也说，一对 k - v 就是一个 Entry
9. 为了方便遍历，还会创建 EntrySet 集合 transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;

Map 接口常用方法

void	clear()
boolean	containsKey(Object key)
boolean	containsValue(Object value)
Set<Map.Entry<K,V>>	entrySet()
//Returns a Set view of the mappings contained in this map.
boolean	equals(Object o)
V	get(Object key)
boolean	isEmpty()
Set<K>	keySet()
V	put(K key, V value)
void	putAll(Map<? extends K,? extends V> m)
V	remove(Object key)
default V	replace(K key, V value)
default boolean	replace(K key, V oldValue, V newValue)
default void	replaceAll(BiFunction<? super K,? super V,? extends V> function)
int	size()
Collection<V>	values()

Map 的 遍历

//第一组: 先取出 所有的 Key , 通过 Key 取出对应的 Value
        Set keyset = map.keySet();
        System.out.println("-----第一种方式-----");
        // 增强For
        for (Object key : keyset) {
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }

        System.out.println("-----第二种方式-----");
        // 迭代器
        Iterator iterator = keyset.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            Object key = iterator.next();
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }

// 第二组 通过EntrySet 来获取k-v
        Set entrySet = map.entrySet();
        // (1) 增强For
        System.out.println("-----使用EntrySet的增强For-----");
        for (Object entry : entrySet) {
            Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
            System.out.println(entry.toString()); // key = value // HashMap toString()
        }

        // (2) 迭代器
        System.out.println("-----使用EntrySet的迭代器------");
        Iterator iterator2 = entrySet.iterator();
        while (iterator2.hasNext()) {
            Object entry = iterator2.next();
            System.out.println(entry);
        }

// 第三组，取出所有的Value
        Collection values = map.values();
        // 可以使用Collection 的所有遍历方法
        // (1) 增强For
        for (Object value :values) {
            System.out.println(value);
        }

        // (2) 迭代器
        Iterator iterator1 = values.iterator();
        while (iterator1.hasNext()) {
            Object value =  iterator1.next();
            System.out.println(value);

        }

Map 接口的实现类 —— HashMap

1. Map 接口的常用实现类：HashMap、Hashtable 和 Properties

2. HashMap 是 Map 接口使用频率最高的实现类

3. HashMap 是以 key - value 的方式存储数据（HashMap$Node）

4. key 不能重复，但是值可以重复，允许使用 null 键和 null值

5. 如果添加相同的key，则会覆盖原来的 key - value ,等同于修改（key不会替换，value 被替换）

6. 与 HashSet 一样，不保证映射的顺序，因为底层是以 hash 表的方式来存储的（JDK 8 的 HashMap 底层：数组 + 链表 + 红黑树）

7. HashMap 没有实现同步，因此线程不安全，方法没有做同步互斥的操作

扩容机制 同 HashSet 一样

Map 接口实现类 —— Hashtable

1. 存放的元素是键值对，即 key - value
2. Hashtable 的 key 和 value 都不能为 null，否则会抛出 NullPointerException
3. Hashtable 使用的方法基本和 HashMap 一样
4. Hashtable 是线程安全的

Hashtable 和 HashMap 的对比

	版本	线程安全（同步）	效率	是否允许null键值
HashMap	1.2	不安全	高	可以
Hashtable	1.0	安全	较低	不可以

Map 接口实现类 —— Properties

1. Properties 类继承 Hashtable 类，使用特点和 Hashtable 类似
2. Properties 可以用于从 xxx.properties 文件中，加载数据到 Properties 类对象，并进行读取和修改
3. xxx.properties 文件通常作为配置文件

Map 接口实现类 —— TreeMap

• TreeMap是一个能比较元素大小的Map集合，会对传入的key进行了大小排序
• 可以使用元素的自然顺序，也可以使用集合中自定义的比较器来进行排序
• reeMap实现了红黑树的结构

TreeMap的特点

• 不允许出现重复的key
• 可以插入null键，null值
• 可以对元素进行排序
• 无序集合（插入和遍历顺序不一致）

如何选择集合实现类

在开发中，选择什么集合实现类，主要取决于业务操作特点，然后根据集合实现类特性进行选择，分析如下：

1. 先判断存储的类型 （一组对象【单列】 或 一组键值对【双列】）

2. 一组对象：Collection 接口

   • 允许重复：List
     • 增删多：LinkedList （底层维护了一个双向链表）
     • 改查多：ArrayList （底层维护Object类型的可变数组）
   • 不允许重复：Set
     • 无序：HashSet （底层是HashMap，底层维护了一个哈希表【数组 + 链表 + 红黑树】）
     • 排序：TreeSet (底层是 红黑树)
     • 插入和取出顺序一致：LinkedHashSet（ HashMap + 双向链表）

3. 一组键值对：Map

   • 键无需：HashMap（底层是：哈希表 jdk7：数组 + 链表，jdk8：数组 + 链表 + 红黑树）
   • 键排序：TreeMap （底层是红黑树）
   • 键的插入和取出顺序一致：LinkedHashMap (HashMap + 双向链表)
   • 读取文件：Properties