HashMap 的常用方法

HashMap 是 Java 中使用最广泛的集合类之一，它是一种非常快速的键值对存储方式，可以用于存储和访问大量的数据。下面介绍一些 HashMap 的常用方法：

一、HashMap 的常用方法

1、Map.replaceAll()

Map.replaceAll() 方法将所有的值转为 String 类型

@Test
    public void testHashMap01(){
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        // 添加一些键值对
        map.put("key1", 123);
        map.put("key2", true);
        map.put("key3", new Date());
        System.out.println(map);
        // 将所有的值转为 String 类型
        map.replaceAll((k, v) -> String.valueOf(v));
        System.out.println(map);
        System.out.println(map.get("key3"));
    }

结果：

{key1=123, key2=true, key3=Wed May 10 10:14:09 CST 2023}

{key1=123, key2=true, key3=Wed May 10 10:14:09 CST 2023}

Wed May 10 10:14:09 CST 2023

2、put(key, value)

put(key, value) 向 HashMap 中添加一个键值对。

Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        // 添加一些键值对
        map.put("key1", 123);
        map.put("key2", true);
        map.put("key3", new Date());

3、get(key)

get(key) ：根据键取出对应的值。

Integer value = map.get("apple");

4、containsKey(key)

containsKey(key) ：判断 HashMap 中是否包含指定键。

if (map.containsKey("apple")) {
       // ...
   }

5、containsValue(value)

containsValue(value) ：判断 HashMap 中是否包含指定值。

if (map.containsValue(1)) {
       // ...
   }

6、remove(key)

remove(key) ：根据键删除 HashMap 中的一个键值对。

map.remove("apple");

7、keySet()

keySet() ：返回 HashMap 中所有键的集合。

Set<String> keys = map.keySet();

8、values()

values() ：返回 HashMap 中所有值的集合。

Collection<Integer> values = map.values();

9、entrySet()

entrySet() ：返回 HashMap 中所有键值对的集合。

Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();

以上是常用的 HashMap 方法，还有其他一些方法可以查阅相关文档获得更多信息。

二、HashMap 的存储原理

HashMap 的存储原理主要是基于 Hash 算法和数组实现的。 在 HashMap

中，每个键值对对应一个数组中的一个元素，这个元素叫做“桶(bucket)”或“槽(slot)”。

数组的索引值就是通过 Hash 算法计算出来的，每个桶中存放的是一个链表，存储了 key-value 对。如果不同的键值对计算出来的索引值相同，则这些键值对会被放到同一个桶中，以链表的形式存储在该桶中，这就是 HashMap 的解决冲突的方法。

HashMap 的存储过程如下：

1. 当使用 put 方法将一个键值对添加到 HashMap 中时，首先会根据键的 hashCode 值计算出数组索引位置。具体方法是，将 hashCode 值进行一些运算，得到一个数组索引值。这个索引值是键值对在数组中的位置。
2. 如果数组中该位置为空，那么就可以直接将键值对存储在该位置，完成添加操作。
3. 如果该位置已经有了键值对，那么就需要通过比较键的 equals 方法，来判断是更新该键值对的值，还是添加一个新的键值对。
4. 如果表示键值对的链表长度较长，就会影响到 HashMap 的性能，因为在查找时可能需要遍历整个链表。

为此，Java 8 引入了“红黑树”(Red-Black Tree) 的数据结构，可以将链表转换为树，以提高性能。 需要注意的是，HashMap 是非线程安全的，如果在多线程环境下使用，可能会发生一些异常情况。如果需要在多线程环境中使用 HashMap，可以使用 ConcurrentHashMap 或Collections.synchronizedMap 方法来实现线程安全。