[2025.1.12 JavaSE学习]集合-5（HashMap接口特点 && 存储底层源码分析）

jdk8版本Map接口

• Map和Collection并列存在，用于保存具有映射关系的数据：Key-Value
• Map中的Key和Value可以是任何引用类型的数据，会封装到HashMap$Node对象中
• Map中的Key不允许重复（与之前HashSet一样，底层源码中HashSet的元素就是HashMap的key）
• Map中的value可以重复
• Map的key可以为null，value也可以为null
• 常用类String可以作为key
• key和value存在单向一对一关系，指定的key可以找到对应的value
• 使用put压入两个相同的key时，后面的key对应的value会替换前面的
• HashMap线程不安全，无synchronized修饰

存储源码分析

• 底层的Node实现了Map.Entry接口（此处和上一节LinkedHashMap&Entry不同。后者是内部类，为HashMap.Node的子类）

//HashMap.java
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V>{
	final int hash;
	final K key;
	V value;
	Node<K,V> next;
	......
}

存储原理

• 底层上，一对key-value是存储在HashMap的Node中

HashMap$Node node = new Node(hash, key, value, null);

• 为了便于程序员遍历，还会创建EntrySet集合，该集合存放的元素类型：Entry
• 而一个Entry对象就有key-value：Set<Map.Entry<K,V>>entrySet;
• 在Entry中，让key指向Node中的key，value指向Node中的value（为了方便遍历）
• HashMap中有内部类：HashMap$EntrySet:

Set set = map.entrySet();
system.out.println(set.getClass());//HashMap$EntrySet

• entrySet中定义的类型是Map.Entry，但是实际上存放的还是HashMap$Node类型（只是实际位置不在这）（两者之间关系：Node实现了Map.Entry接口，当有一个类实现了接口，多态可以使用接口）

for(Object entry: set){
	System.out.println(entry.getClass());//HashMap$Node
}

• Q：为什么这样便于遍历
• A：因为Map.Entry提供了重要方法：
  • 1、getKey();
  • 2、getValue();
• 遍历时用法：

for(Object obj:set){
	Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;//先向下转型
	System.out.println(entry.getKey()+entry.getValue());
}

• 也可以使用map.KeySet()，将Key单独封装到一个Set; 或使用map.values()，将value单独封装到一个Collection中