java培训技术SE进阶之Map

Map概述

  • Map与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 都可以是任何引用类型的数据
  • Map 中的 key 不允许重复
  • key 和 value 之间存在单向一对一关系,即通过指定的 key 总能找到唯一的、确定的 value。
  • Map接口的常用实现类:HashMap、TreeMap、LinkedHashMap和Properties。
  • HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类。
  • 允许使用null键和null值,与HashSet一样,不保证映射的顺序。

Map的常用方法:

1、添加、删除操作:

  • Object put(Object key,Object value)
  • Object remove(Object key)
  • void putAll(Map t)
  • void clear()

2、元素查询的操作:

  • Object get(Object key)
  • boolean containsKey(Object key)
  • boolean containsValue(Object value)
  • int size()
  • boolean isEmpty()

3、元视图操作的方法:

  • Set keySet()
  • Collection values()
  • Set entrySet()

Map的遍历

Collection集合的遍历:(1)foreach(2)通过Iterator对象遍历

Map的遍历,不能支持foreach

(1)分开遍历:单独遍历所有key,还可以根据key获取对应value

           单独遍历所有value

(2)成对遍历:遍历的是映射关系Map.Entry

Map.Entry是Map接口的内部接口。每一种Map内部有自己的Map.Entry的实现类

在Map中存储数据,实际上是将Key—->value的数据存储在Map.Entry接口的实例中,再在Map集合中插入Map.Entry的实例化对象,如图示:

Java培训课程

     public static void main(String[] args) {

          Map map = new HashMap();

          map.put(邢涛”, 60);

          map.put(林明明”, 70);

          map.put(田杰”, 80);

          map.put(李铠”, 90);

          map.put(李信”, 60);

 

          System.out.println(“map的所有key:”);

          Set keys = map.keySet();//HashSet

          for(Object key : keys){

               System.out.println(key+”->”+map.get(key));

          }

 

          System.out.println(“map的所有的value:”);

          Collection values = map.values();

          Iterator iter = values.iterator();

          while(iter.hasNext()){

               System.out.println(iter.next());

          }

 

          System.out.println(“map所有的映射关系:”);

          //映射关系的类型是Map.Entry类型,它是Map接口的内部接口

          Set mappings = map.entrySet();

          for(Object mapping : mappings){

               //System.out.println(mapping);

               Map.Entry entry = (Map.Entry)mapping;

               System.out.println(“key是:”+ entry.getKey()+ “,value是:”+entry.getValue());

          }

     }

 Map的实现类

1、HashMap

HashMap 判断两个 key 相等的标准是:两个 key 通过 equals() 方法返回 true,hashCode 值也相等。

HashMap 判断两个 value相等的标准是:两个 value 通过 equals() 方法返回 true。

HashMap线程不安全

JDK1.8之前:

HashMap的内部存储结构其实是数组和链表的结合。当实例化一个HashMap时,系统会创建一个长度为Capacity的Entry数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。

每个bucket中存储一个元素,即一个Entry对象,但每一个Entry对象可以带一个引用变量,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Entry链。而且新添加的元素作为链表的head。

Java培训课程

HashMap的扩容

当HashMap中的元素越来越多的时候,hash冲突的几率也就越来越高,因为数组的长度是固定的。所以为了提高查询的效率,就要对HashMap的数组进行扩容,而在HashMap数组扩容之后,最消耗性能的点就出现了:原数组中的数据必须重新计算其在新数组中的位置,并放进去,这就是resize。

那么HashMap什么时候进行扩容呢?

当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数size)*loadFactor时,就会进行数组扩容,loadFactor的默认值为0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认情况下,数组大小为16,那么当HashMap中元素个数超过16*0.75=12(这个值就是代码中的threshold值,也叫做临界值)的时候,就把数组的大小扩展为 2*16=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。

JDK1.8之后:

HashMap的内部存储结构其实是数组和链表/树的结合。当实例化一个HashMap时,会初始化initialCapacity和loadFactor,在put第一对映射关系时,系统会创建一个长度为initialCapacity的Node数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。

每个bucket中存储一个元素,即一个Node对象,但每一个Node对象可以带一个引用变量next,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Node链。也可能是一个一个TreeNode对象,每一个TreeNode对象可以有两个叶子结点left和right,因此,在一个桶中,就有可能生成一个TreeNode树。而新添加的元素作为链表的last,或树的叶子结点。(七上八下)

java培训课程

那么HashMap什么时候进行扩容和树形化呢?

当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数size)*loadFactor时,就会进行数组扩容,loadFactor的默认值为0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认情况下,数组大小为16,那么当HashMap中元素个数超过16*0.75=12(这个值就是代码中的threshold值,也叫做临界值)的时候,就把数组的大小扩展为 2*16=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。

当HashMap中的其中一个链的对象个数如果达到了8个,此时如果capacity没有达到64,那么HashMap会先扩容解决,如果已经达到了64,那么这个链会变成树,结点类型由Node变成TreeNode类型。当然,如果当映射关系被移除后,下次resize方法时判断树的结点个数低于6个,也会把树在转为链表。

关于映射关系的key是否可以修改?

映射关系存储到HashMap中会存储key的hash值,这样就不用在每次查找时重新计算每一个Entry或Node(TreeNode)的hash值了,因此如果已经put到Map中的映射关系,再修改key的属性,而这个属性又参与hashcode值的计算,那么会导致匹配不上。

HashSet的底层实现

public class HashSet<E> ……{

    private transient HashMap<E,Object> map;

private static final Object PRESENT = new Object();

 

    public HashSet() {

        map = new HashMap<>();

    }

    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {

        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);

    }

    public HashSet(int initialCapacity) {

        map = new HashMap<>(initialCapacity);

    }

    public Iterator<E> iterator() {

        return map.keySet().iterator();

    }

 

    public int size() {

        return map.size();

    }

 

    public boolean isEmpty() {

        return map.isEmpty();

    }

 

    public boolean contains(Object o) {

        return map.containsKey(o);

    }

 

    public boolean add(E e) {

        return map.put(e, PRESENT)==null;

    }

 

    public boolean remove(Object o) {

        return map.remove(o)==PRESENT;

    }

    public void clear() {

        map.clear();

    }

}

 

2、LinkedHashMap

LinkedHashMap 是 HashMap 的子类

与LinkedHashSet类似,LinkedHashMap 可以维护 Map 的迭代顺序:迭代顺序与 Key-Value 对的插入顺序一致

3、TreeMap

TreeMap存储 Key-Value 对时,需要根据 key进行排序。TreeMap 可以保证所有的 Key-Value 对处于有序状态。

TreeMap 的 Key 的排序:

自然排序:TreeMap 的所有的 Key 必须实现 Comparable 接口,而且所有的 Key 应该是同一个类的对象,否则将会抛出 ClasssCastException

定制排序:创建 TreeMap 时,传入一个 Comparator 对象,该对象负责对 TreeMap 中的所有 key 进行排序。

TreeMap判断两个key相等的标准:两个key通过compareTo()方法或者compare()方法返回0。

若使用自定义类作为TreeMap的key,所属类需要重写equals()和hashCode()方法,且equals()方法返回true时,compareTo()方法应返回0。

4、Hashtable

Hashtable是个古老的 Map 实现类,线程安全。

与HashMap不同,Hashtable 不允许使用 null 作为 key 和 value

与HashMap一样,Hashtable 也不能保证其中 Key-Value 对的顺序

Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准,与hashMap一致。

5、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

 Map集合框架集

java培训课程


上一篇:
下一篇:
关于尚硅谷
教育理念
名师团队
学员心声
资源下载
视频下载
资料下载
工具下载
加入我们
招聘岗位
岗位介绍
招贤纳师
联系我们
电话:010-56253825
邮箱:info@atguigu.com
地址:北京市昌平区宏福科技园综合楼6层(北京校区)

 深圳市宝安区西部硅谷大厦B座C区一层(深圳校区)

上海市松江区谷阳北路166号大江商厦6层(上海校区)