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Map 接口
Map 与 Collection 并列存在。用于保留具备映射关系的数据:key-value
Map 中的 key 和 value 都能够是任何援用类型的数据
Map 中的 key 用 set 来寄存，不容许反复，即同一个 Map 对象所对应的类，须重写 hashCode() 和 equals()办法
罕用 String 类作为 Map 的“键”
key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到惟一的、确定的 value
Map 接口的罕用实现类:HashMap、TreeMap、LinkedHashMap 和 Properties。其中，HashMap 是 Map 接口应用频率最高的实现类
1. 常见实现类构造
|----Map: 双列数据，存储 key-value 对的数据 --- 相似于高中的函数：y = f(x)
|----HashMap: 作为 Map 的次要实现类；线程不平安的，效率高；存储 null 的 key 和 value
|----LinkedHashMap: 保障在遍历 map 元素时，能够照增加的程序实现遍历。起因：在原的 HashMap 底层构造根底上，增加了一对指针，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: 保障照增加的 key-value 对进行排序，实现排序遍历。此时思考 key 的天然排序或定制排序
底层应用红黑树
|----Hashtable: 作为古老的实现类；线程平安的，效率低；不能存储 null 的 key 和 value
|----Properties: 罕用来解决配置文件。key 和 value 都是 String 类型
HashMap 的底层：数组 + 链表（JDK 7.0 及之前)
数组 + 链表 + 红黑树（JDK 8.0 当前)1.1 HashMap
HashMap 是 Map 接口应用频率最高的实现类。
容许应用 null 键和 null 值，与 HashSet 一样，不保障映射的程序。
所有的 key 形成的汇合是 set：无序的、不可反复的。所以，key 所在的类要重写 equals()和 hashCode()
所有的 value 形成的汇合是 Collection：无序的、能够反复的。所以，value 所在的类要重写:equals()
一个 key-value 形成一个 entry
所有的 entry 形成的汇合是 Set：无序的、不可反复的
HashMap 判断两个 key 相等的规范是：两个 key 通过 equals()办法返回 true，hashCode 值也相等。
HashMap 判断两个 value 相等的规范是：两个 value 通过 equals()办法返回 true.
代码示例：
@Test
public void test1(){Map map = new HashMap();
map.put(null,123);
}1.2 LinkedHashMap
LinkedHashMap 底层应用的构造与 HashMap 雷同，因为 LinkedHashMap 继承于 HashMap.
区别就在于：LinkedHashMap 外部提供了 Entry，替换 HashMap 中的 Node.
与 Linkedhash Set 相似，LinkedHashMap 能够保护 Map 的迭代程序：迭代程序与 Key-value 对的插入程序统一
代码示例：
@Test
public void test2(){Map map = new LinkedHashMap();
map.put(123,"AA");
map.put(345,"BB");
map.put(12,"CC");
System.out.println(map);
} 1.3 TreeMap
TreeMap 存储 Key-Value 对时，须要依据 key-value 对进行排序。TreeMap 能够保障所有的 Key-Value 对处于有序状态。
TreeSet 底层应用红黑树结构存储数据
TreeMap 的 Key 的排序:
天然排序：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：创立 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。此时不须要 Map 的 Key 实现 Comparable 接口
TreeMap 判断两个 key 相等的规范：两个 key 通过 compareTo() 办法或者 compare()办法返回 0.
1.4 Hashtable
Hashtable 是个古老的 Map 实现类，JDK1.0 就提供了。不同于 HashMap，Hashtable 是线程平安的.
Hashtable 实现原理和 HashMap 雷同，性能雷同。底层都应用哈希表构造，查问速度快，很多状况下能够互用
与 HashMap. 不同，Hashtable 不容许应用 null 作为 key 和 value.
与 HashMap 一样，Hashtable 也不能保障其中 Key-value 对的程序.
Hashtable 判断两个 key 相等、两个 value 相等的规范，与 HashMap- 致.
1.5 Properties
Properties 类是 Hashtable 的子类，该对象用于解决属性文件
因为属性文件里的 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，倡议应用 setProperty(String key,String value)办法和 getProperty(String key)办法
代码示例：
//Properties: 罕用来解决配置文件。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);// 加载流对应的文件
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();
}
}
}
}2. 存储构造的了解：
Map 中的 key: 无序的、不可反复的，应用 Set 存储所的 key —> key 所在的类要重写 equals()和 hashCode()（以 HashMap 为例)
Map 中的 value: 无序的、可反复的，应用 Collection 存储所的 value —>value 所在的类要重写 equals()
一个键值对：key-value 形成了一个 Entry 对象。
Map 中的 entry: 无序的、不可反复的，应用 Set 存储所的 entry
3. 罕用办法
3.1 增加、删除、批改操作：
Object put(Object key,Object value)：将指定 key-value 增加到 (或批改) 以后 map 对象中
void putAll(Map m): 将 m 中的所有 key-value 对寄存到以后 map 中
Object remove(Object key)：移除指定 key 的 key-value 对，并返回 value
void clear()：清空以后 map 中的所有数据
代码示例：
@Test
public void test1() {Map map = new HashMap();
//Object put(Object key,Object value)：将指定 key-value 增加到 (或批改) 以后 map 对象中
map.put("AA",123);
map.put("ZZ",251);
map.put("CC",110);
map.put("RR",124);
map.put("FF",662);
System.out.println(map);//{AA=123, ZZ=251, CC=110, RR=124, FF=662}
//Object put(Object key,Object value)：将指定 key-value 增加到 (或批改) 以后 map 对象中
map.put("ZZ",261);
System.out.println(map);//{AA=123, ZZ=261, CC=110, RR=124, FF=662}
//void putAll(Map m): 将 m 中的所有 key-value 对寄存到以后 map 中
HashMap map1 = new HashMap();
map1.put("GG",435);
map1.put("DD",156);
map.putAll(map1);
System.out.println(map);//{AA=123, ZZ=261, CC=110, RR=124, FF=662, GG=435, DD=156}
//Object remove(Object key)：移除指定 key 的 key-value 对，并返回 value
Object value = map.remove("GG");
System.out.println(value);//435
System.out.println(map);//{AA=123, ZZ=261, CC=110, RR=124, FF=662, DD=156}
//void clear()：清空以后 map 中的所有数据
map.clear();
System.out.println(map.size());//0 与 map = null 操作不同
System.out.println(map);//{}}3.2 元素查问的操作：
Object get(Object key)：获取指定 key 对应的 value
boolean containsKey(Object key)：是否蕴含指定的 key
boolean containsValue(Object value)：是否蕴含指定的 value
int size()：返回 map 中 key-value 对的个数
boolean isEmpty()：判断以后 map 是否为空
boolean equals(Object obj)：判断以后 map 和参数对象 obj 是否相等
代码示例：
@Test
public void test2() {Map map = new HashMap();
map.put("AA", 123);
map.put("ZZ", 251);
map.put("CC", 110);
map.put("RR", 124);
map.put("FF", 662);
System.out.println(map);//{AA=123, ZZ=251, CC=110, RR=124, FF=662}
//Object get(Object key)：获取指定 key 对应的 value
System.out.println(map.get("AA"));//123
//boolean containsKey(Object key)：是否蕴含指定的 key
System.out.println(map.containsKey("ZZ"));//true
//boolean containsValue(Object value)：是否蕴含指定的 value
System.out.println(map.containsValue(123));//true
//int size()：返回 map 中 key-value 对的个数
System.out.println(map.size());//5
//boolean isEmpty()：判断以后 map 是否为空
System.out.println(map.isEmpty());//false
//boolean equals(Object obj)：判断以后 map 和参数对象 obj 是否相等
Map map1 = new HashMap();
map1.put("AA", 123);
map1.put("ZZ", 251);
map1.put("CC", 110);
map1.put("RR", 124);
map1.put("FF", 662);
System.out.println(map.equals(map1));//true
}3.3 元视图操作的办法：
Set keySet()：返回所有 key 形成的 Set 汇合
Collection values()：返回所有 value 形成的 Collection 汇合
Set entrySet()：返回所有 key-value 对形成的 Set 汇合
代码示例：
@Test
public void test3() {Map map = new HashMap();
map.put("AA", 123);
map.put("ZZ", 251);
map.put("CC", 110);
map.put("RR", 124);
map.put("FF", 662);
System.out.println(map);//{AA=123, ZZ=251, CC=110, RR=124, FF=662}
// 遍历所有的 key 集:Set keySet()：返回所有 key 形成的 Set 汇合
Set set = map.keySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println("--------------");
// 遍历所有的 value 集：Collection values()：返回所有 value 形成的 Collection 汇合
Collection values = map.values();
for (Object obj :
values) {System.out.println(obj);
}
System.out.println("---------------");
//Set entrySet()：返回所有 key-value 对形成的 Set 汇合
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
// 形式一：while (iterator1.hasNext()) {Object obj = iterator1.next();
//entrySet 汇合中的元素都是 entry
Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey() + "-->" + entry.getValue());
}
System.out.println("--------------");
// 形式二：Set keySet = map.keySet();
Iterator iterator2 = keySet.iterator();
while (iterator2.hasNext()) {Object key = iterator2.next();
Object value = map.get(key);
System.out.println(key + "==" + value);
}
}总结：罕用办法：
增加：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
批改：put(Object key,Object value)
查问：get(Object key)
长度：size()
遍历：keySet() / values() / entrySet()
4. 内存构造阐明：（难点）
4.1 HashMap 在 JDK 7.0 中实现原理：
4.1.1 HashMap 的存储构造：
JDK 7.0 及以前的版本：HashMap 是数组 + 链表构造（地址链表法）
JDK 8.0 版本当前：HashMap 是数组 + 链表 + 红黑树实现
4.1.2 对象创立和增加过程：
HashMap map = new HashMap():
在实例化当前，底层创立了长度是 16 的一维数组 Entry[] table。
… 可能曾经执行过屡次 put…
map.put(key1,value1):
首先，调用 key1 所在类的 hashCode()计算 key1 哈希值，此哈希值通过某种算法计算当前，失去在 Entry 数组中的寄存地位。
如果此地位上的数据为空，此时的 key1-value1 增加胜利。—- 状况 1
如果此地位上的数据不为空，(意味着此地位上存在一个或多个数据 (以链表模式存在)), 比拟 key1 和曾经存在的一个或多个数据的哈希值：
如果 key1 的哈希值与曾经存在的数据的哈希值都不雷同，此时 key1-value1 增加胜利。—- 状况 2
如果 key1 的哈希值和曾经存在的某一个数据 (key2-value2) 的哈希值雷同，持续比拟：调用 key1 所在类的 equals(key2)办法，比拟：
如果 equals()返回 false: 此时 key1-value1 增加胜利。—- 状况 3
如果 equals()返回 true: 应用 value1 替换 value2。
补充：对于状况 2 和状况 3：此时 key1-value1 和原来的数据以链表的形式存储。
在一直的增加过程中，会波及到扩容问题，当超出临界值 (且要寄存的地位非空) 时，扩容。默认的扩容形式：扩容为原来容量的 2 倍，并将原有的数据复制过去。
4.1.3 HashMap 的扩容
当 HashMap 中的元素越来越多的时候，hash 抵触的几率也就越来越高，因为数组的长度是固定的。所以为了进步查问的效率，就要对 HashMap 的数组进行扩容，而在 HashMap 数组扩容之后，原数组中的数据必须从新计算其在新数组中的地位，并放进去，这就是 resize。
4.1.4 HashMap 扩容机会
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） loadFactor 时，就会进行数组扩容，loadFactor 的默认值 (DEFAULT_LOAD_ FACTOR) 为 0.75，这是一个折中的取值。也就是说，默认状况下，数组大小 (DEFAULT INITIAL CAPACITY) 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，就把数组的大小扩大为 2 * 16=32，即扩充一倍，而后从新计算每个元素在数组中的地位，而这是一个十分耗费性能的操作，所以如果咱们曾经预知 HashMap 中元素的个数，那么预设元素的个数可能无效的进步 HashMap 的性能。
4.2 HashMap 在 JDK 8.0 底层实现原理：
4.2.1 HashMap 的存储构造：
HashMap 的外部存储构造其实是数组 + 链表 + 红黑树的组合。
4.2.2 HashMap 增加元素的过程：
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，零碎会创立一个长度为 initialCapacity 的 Node 数组，这个长度在哈希表中被称为容量（Capacity），在这个数组中能够寄存元素的地位咱们称之为“桶”（bucket），每个 bucket 都有本人的索引，零碎能够依据索引疾速的查找 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 Noe 对象能够带个援用变量 next，用于指向下一个元素，因而，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 Tree node 对象能够有两个叶子结点 left 和 right，因而，在一个桶中，就有可能生成一个 TreeNode 树。而新增加的元素作为链表的 last，或树的叶子结点。
4.2.3 HashMap 的扩容机制:
当 HashMapl 中的其中一个链的对象个数没有达到 8 个和 JDK 7.0 以前的扩容形式一样。
当 HashMapl 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，如果曾经达到了 64，那么这个链会变成树，结点类型由 Node 变成 Tree Node 类型。当然，如果当映射关系被移除后，下次 resize 办法时判断树的结点个数低于 6 个，也会把树再转为链表。
4.2.4 JDK 8.0 与 JDK 7.0 中 HashMap 底层的变动：
new HashMap(): 底层没有创立一个长度为 16 的数组
JDK 8.0 底层的数组是：Node[], 而非 Entry[]
首次调用 put()办法时，底层创立长度为 16 的数组
JDK 7.0 底层构造只有：数组 + 链表。JDK 8.0 中底层构造：数组 + 链表 + 红黑树。
造成链表时，心神不宁（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地位上的元素以链表模式存在的数据个数 > 8 且以后数组的长度 > 64 时，此时此索引地位上的所数据改为应用红黑树存储。
4.3 HashMap 底层典型属性的属性的阐明：
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:JDK 8.0 引入
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的 Node 被树化时最小的 hash 表容量:64
4.4 LinkedHashMap 的底层实现原理
LinkedHashMap 底层应用的构造与 HashMap 雷同，因为 LinkedHashMap 继承于 HashMap.
区别就在于：LinkedHashMap 外部提供了 Entry，替换 HashMap 中的 Node.
与 Linkedhash Set 相似，LinkedHashMap 能够保护 Map 的迭代程序：迭代程序与 Key-value 对的插入程序统一
HashMap 中外部类 Node 源码：
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V>{
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
}LinkedHashM 中外部类 Entry 源码：
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;// 可能记录增加的元素的先后顺序
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {super(hash, key, value, next);
}
}5. TreeMap 的应用
向 TreeMap 中增加 key-value，要求 key 必须是由同一个类创立的对象 要照 key 进行排序：天然排序、定制排序
代码示例：
// 天然排序
@Test
public void test() {TreeMap map = new TreeMap();
User u1 = new User("Tom", 23);
User u2 = new User("Jarry", 18);
User u3 = new User("Bruce", 56);
User u4 = new User("Davie", 23);
map.put(u1, 98);
map.put(u2, 16);
map.put(u3, 92);
map.put(u4, 100);
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator = entrySet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {Object obj = iterator.next();
Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
}
// 定制排序：依照年龄大小排
@Test
public void test2() {TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {if (o1 instanceof User && o2 instanceof User) {User u1 = (User) o1;
User u2 = (User) o2;
return Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge());
}
throw new RuntimeException("输出数据类型谬误");
}
});
User u1 = new User("Tom", 23);
User u2 = new User("Jarry", 18);
User u3 = new User("Bruce", 56);
User u4 = new User("Davie", 23);
map.put(u1, 98);
map.put(u2, 16);
map.put(u3, 92);
map.put(u4, 100);
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator = entrySet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {Object obj = iterator.next();
Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
}6. 应用 Properties 读取配置文件
代码示例：
//Properties: 罕用来解决配置文件。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);// 加载流对应的文件
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();
}
}
}
}最初
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