【Java入门提高篇】Day19 Java容器类详解(二)Map接口

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简介:   上一篇里介绍了容器家族里的大族长——Collection接口,今天来看看容器家族里的二族长——Map接口。   Map也是容器家族的一个大分支,但里面的元素都是以键值对(key-value)的形式存放的,就像字典一样,用相应的key就可以拿到相应的value。

  上一篇里介绍了容器家族里的大族长——Collection接口,今天来看看容器家族里的二族长——Map接口。

  Map也是容器家族的一个大分支,但里面的元素都是以键值对(key-value)的形式存放的,就像字典一样,用相应的key就可以拿到相应的value。

  先来看看Map接口的内容,下面是阉割版的Map接口(去掉了default method),去掉的部分涉及Stream操作,属于Map的高级用法,所以暂时不做介绍。

import java.io.Serializable;
import java.util.Collection;
import java.util.Comparator;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;

public interface Map<K,V> {
    // 查询操作

    /**
     * 返回键值对数量
     */
    int size();

    /**
     * Map是否为空
     */
    boolean isEmpty();

    /**
     * Map中是否包含指定的key
     */
    boolean containsKey(Object key);

    /**
     * Map中是否包含指定的value
     */
    boolean containsValue(Object value);

    /**
     * 根据key获取对应的value
     */
    V get(Object key);

    // Modification Operations

    /**
     * 插入键值对,如果Map中已经存在该key,则新的value会覆盖原来的value
     */
    V put(K key, V value);

    /**
     * 移除指定key对应的键值对,并返回相应的value
     */
    V remove(Object key);


    // 批量操作

    /**
     * 将另一个Map中的键值对全部复制过来
     */
    void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);

    /**
     * 移除所有键值对
     */
    void clear();


    // 视图

    /**
     * 返回包含Map中所有key的(Set类型)键视图,对Map的修改也会影响到键视图
     */
    Set<K> keySet();

    /**
     * 返回包含Map中所有value的(Collection类型)值视图,对Map的修改也会影响到值视图
     */
    Collection<V> values();

    /**
     * 返回包含Map中所有键值对的(java.util.Map.Entry类型)键值对视图
     */
    Set<Map.Entry<K, V>> entrySet();

    /**
     * Map 键值对接口
     */
    interface Entry<K,V> {
        /**
         * 返回键
         */
        K getKey();

        /**
         * 返回值
         */
        V getValue();

        /**
         * 设置键
         */
        V setValue(V value);

        boolean equals(Object o);

        int hashCode();

        /**
         * 键比较器(内部比较器)
         */
        public static <K extends Comparable<? super K>, V> Comparator<Map.Entry<K,V>> comparingByKey() {
            return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)
                    (c1, c2) -> c1.getKey().compareTo(c2.getKey());
        }

        /**
         * 值比较器(内部比较器)
         */
        public static <K, V extends Comparable<? super V>> Comparator<Map.Entry<K,V>> comparingByValue() {
            return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)
                    (c1, c2) -> c1.getValue().compareTo(c2.getValue());
        }

        /**
         * 键比较器(外部比较器)
         */
        public static <K, V> Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByKey(Comparator<? super K> cmp) {
            Objects.requireNonNull(cmp);
            return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)
                    (c1, c2) -> cmp.compare(c1.getKey(), c2.getKey());
        }

        /**
         * 值比较器(外部比较器)
         */
        public static <K, V> Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByValue(Comparator<? super V> cmp) {
            Objects.requireNonNull(cmp);
            return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)
                    (c1, c2) -> cmp.compare(c1.getValue(), c2.getValue());
        }
    }

    // 比较和散列

    boolean equals(Object o);

    int hashCode();
}

  可以看到,Map接口的内容,其实比Collection接口更丰富,这里因为省略了很多高级方法,而且里面包含了另外一个接口,Map.Entry接口,也就是一直所说的键值对,这个接口是Map中元素需要实现的接口。

  Map有三种遍历方式:1.通过遍历KeySet来遍历所有键值对,2.通过遍历EntrySet来实现,3.通过EntrySet的Iterator来遍历。这里还有一个新概念——视图,视图其实就是一个集合,但是是一个不能修改的集合,只能对视图进行查询和遍历操作,在Map中一共有三个视图,键视图,值视图,键值对视图,下面可以看一个小栗子:

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put(1,11);
        map.put(2,22);
        map.put(3,33);

        Set<Integer> keys = map.keySet();
        Collection<Integer> values = map.values();
        Set<Map.Entry<Integer,Integer>> entries = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<Integer,Integer>> iterator = entries.iterator();
        System.out.println(keys);
        System.out.println(values);
        System.out.println(entries);

        System.out.println("按keyset遍历");
        for (Integer key : keys){
            System.out.println("key:" + key + " value:" + map.get(key));
        }

        System.out.println("按键值对遍历");
        for (Map.Entry<Integer,Integer> entry : entries){
            System.out.println("entry:" + entry);
        }

        System.out.println("按iterator遍历");
        while (iterator.hasNext()){
            Map.Entry<Integer,Integer> entry = iterator.next();
            System.out.println("entry:" + entry);
        }

        map.put(2,444);
        map.put(4,44);
        System.out.println("修改后的视图");
        System.out.println(keys);
        System.out.println(values);
        System.out.println(entries);

        keys.add(5);
        values.add(55);
    }
}

  输出如下:

[1, 2, 3]
[11, 22, 33]
[1=11, 2=22, 3=33]
按keyset遍历
key:1 value:11
key:2 value:22
key:3 value:33
按键值对遍历
entry:1=11
entry:2=22
entry:3=33
按iterator遍历
entry:1=11
entry:2=22
entry:3=33
修改后的视图
[1, 2, 3, 4]
[11, 444, 33, 44]
[1=11, 2=444, 3=33, 4=44]

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
at java.util.AbstractCollection.add(AbstractCollection.java:262)
at com.frank.chapter19.Test.main(Test.java:44)

  栗子里介绍了三种遍历方式,也看到了三种视图的样子,当我们试图修改视图时,抛出了一个UnsupportedOperationException异常,表明该视图集合无法修改。

  在Map.Entry接口里,还可以看到外部比较器和内部比较器,这两个概念暂时也不做介绍,在之后的文章里会介绍。

  关于Map,要说的主要就这么多了,目前来说只需要知道Map是以键值对的形式进行存取,并了解Map接口中的主要方法及其作用,了解Map的遍历方法,和视图的概念就已经足够了。

  本篇到此结束,欢迎大家继续关注。

 

真正重要的东西,用眼睛是看不见的。
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