java Map接口

双列集合框架：Map

1.常用实现类结构

* |-----Map:双列数据，存储key-value对的数据   ----类似于高中的函数：y= f(x)
*        |-----HashMap：作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；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。
*                       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
*                      底层使用红黑树
*        |----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
*
*       HashMap的底层：数组+链表  （jdk7及之前）
*                     数组+链表+红黑树   （jdk8）

面试题

* 1.HashMap的底层实现原理？
* 2.HashMap和Hashtable的异同？
* 3.CurrentHashMap 于 Hashtable的异同？

2.存储结构的理解：

*    Map中的key：无序的、不可以重复的，使用Set存储所有的key  --->key所在的类要重写equals()和hashCode()（以HashMap为例）
*    Map中的value：无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value --->value所在的类要重写equal()
*    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

图示：

 

 

3.常用方法

* 添加：Object put(Object key,Object value)
* 删除：Object remove(Object key)
* 修改：Object put(Object key,Object value)
* 查询：Object get(Object key)
* 长度：size()
* 遍历：keySet()\values()\entrySet()

4.内存结构说明：
4.1HashMap在jdk7中实现原理：

*    HashMap map = new HashMap()：
*    在实例化以后，底层创建了长度是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数组的存放位置。
*    如果此位置上的数据为空，此时的key-value1添加成功。---情况1
*    如果此位置上的数据不为空，（意味着此位置上存在一个或多个数据（以链表形式存在）），比较key1和已经存在的一个或多个数据
*    的哈希值：
*            如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不同，此时key1-value1添加成功。---情况2
*            如果key1的哈希值和已经的某一个数据的哈希值相同（key2-value2），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值。
*
*      补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
*
*      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，并将原有的数据复制过来。
*

4.2HashMap在jdk8中相较于jdk7在底层方面的不同：

*      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.jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
　　　　　》形成链表时，七上八下（jdk7：新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
*       》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，此时此索引位置上的所有
*        数据改为使用红黑树存储。

4.3HashMap底层典型属性的属性的说明：

*      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

 

 

4.4LinkedHashMap的底层实现原理
LinkedHashMap底层使用的结构与HashMap相同，因为LinkedHashMap继承于HashMap
区别就在于：LinkedHashMap内部提供了Entry，替换HashMap中的Node

 

 

5.TreeMap的使用

public class TreeMapTest {
    //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
    //自然排序
    @Test
    public void test1(){
        TreeMap map = new TreeMap();
        User u1 = new User("Tom", 23);
        User u2 = new User("Jerry", 32);
        User u3 = new User("Tom", 20);
        User u4 = new User("Tom", 18);
        map.put(u1,98);
        map.put(u2,56);
        map.put(u3,98);
        map.put(u4,36);
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "----->" + entry.getValue());
        }
    }

    //定制排序
    @Test
    public void test2(){
        TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o, Object t1) {
                if (o instanceof User && t1 instanceof User){
                    User u1 = (User) o;
                    User u2 = (User) t1;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }
                throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
            }
        });
        User u1 = new User("Tom", 23);
        User u2 = new User("Jerry", 32);
        User u3 = new User("Tom", 20);
        User u4 = new User("Tom", 18);
        map.put(u1,98);
        map.put(u2,56);
        map.put(u3,98);
        map.put(u4,36);
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "----->" + entry.getValue());
        }
    }

}

6.使用Properties读取配置文件

public class PropertiesTest {

    //Properties：常用来处理配置文件。key和value都是String类型
    public static void main(String[] args)  {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            Properties pros = new Properties();
            fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
            pros.load(fis);
            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();
                }
        }

    }
}