Java Review (二十九、集合----- Map 集合)

简介: Java Review (二十九、集合----- Map 集合)

   

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图一:Map集合结构图

image.png

Map用于保存具有映射关系的数据,因此 Map 集合里保存着两组值 , 一组值用于保存 Map 里的 key 另外一组值用于保存 Map 里的 value , key 和 value 都

可以是任何引用类型的数据 。 Map 的 key 不允许重复 ,即同一个 Map 对象的任何两个 key 通过 equals 方法比较总是返回 false 。

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 。 从 Map  中取出数数据时只要给出指定的 key , 就可以取出对应的value 。 如果把 Map 的两组值拆开来看 , Map 里  的数据有如图二所示的结构 。

图二:分开看 Map 的 key 组和 value 组

image.png

从图二中可以看出 ,如果把 Map 里 的所有 key数据组放在一起来看,它们就组成了一个 Set 集合(所有的 key 没有顺序, key 与  key 之间不能重复) ,实际Map 确实包含了 一个 keySet()方法 ,用于返回 Map 里所有 key 组成的 Set 集合 。

实际上,Map的实现类和子接口中 key 集的存储形式和对应Set 集合中元素的存储形式完全相同 。

Set 与 Map 之间的关系非常密切 。 虽然 Map中放的元素是 key-value 对 , Set 集合中放的元素是单个对象 ,  但如果把 key-value 对中的 value 当成 key 的 附庸 : key 在哪里, value就跟在哪里 。 这样就可以像对待  Set 一样来对待 Map 了 。 事实上, Map 提供了 一个 Entry内部类来封装 key-value对 , 而计算  Entry存储时则只考虑 Enume封装的 key。从 Java源代码来看, Java则是先实现了 Map ,然后通过包装一个所有  Value都为null的Map来实现Set集合 。

如果把 Map 里的所有 value 放在一起来看,它们又非常类似于一个 List: 元素与元素之间可以重复,每个元素可以根据索引来查找 ,  只是 Map 中的索引不再使用整数值,而是以另 一 个对象作为索引 。 如果需要从 List 集合中取出元素,则需要提供该元素的数字索引 ;  如果需要从 Map 中取出元素, 则需要提供该元素的 key 索引 。 因此 , Map 有时也被称为字典,或关联数组 。

 Map 接口中定义了如下常用的方法 :

  • void clear(): 删除该 Map 对象中的所有 key-value 对 。
  • boolean containsKey(Object key): 查询 Map 中 是否包含指定的 key ,如果包含则返回 true 。
  • boolean containsValue(Object value): 查询 Map 中 是否包含一个或多个 value ,如果包含则返回 true ,
  • Set entrySet(): 返回 Map 中包含 的 key-value 对所组成的 Set 集合,每个集合元素都是 Map.Entry(Entry 是 Map 的内部类)对象 。
  • Object get(Object key): 返回指定 key 所对应的 value; 如果此 Map 中不包含该 key ,则 返回 null 。
  • boolean isEmpty(): 查询该 Map 是否为空(即不包含任何 key-value 对 ) ,如 果为空则返回 true 。
  • Set keySet(): 返回该 Map 中所有 key 组成的 Set 集合 。
    Object put(Object key, Object value): 添加 一个 key-value 对,如果当前 Map 中己有一个与该 key相等的 key-value 对,则新的 key-value 对会覆盖原来的 key-value 对 。
  • void putAll(Map m): 将指定 Map 中的 key-value 对复制到本 Map 中 。
  • Object remove(Object key): 删除指定 key 所对应的 key-value 对,返回被删除 key 所关联的 value ,如果该 key 不存在,则返回 null 。
  • boolean  remove(Object key, Object value): 这是 Java 8 新增的方法,删除指定 key 、 value 所对应的  key-value 对 。 如果从该 Map 中成功地删除该 key-value 对,该方法返回 true ,否则返回 false 。
  • int sizeO : 返回该 Map 里的 key-value 对的个数 。
  • Collection values() : 返回该 Map 里所有 value 组成的 Collection 。

  Map 中包括一个内部类 Entry, 该类封装了 一个 key-value 对 。 Entry 包含如下三个方法:

  • Object getKey(): 返回该 En町里包含的 key 值 。
  • Object getValue(): 返回该 Entry 里包含的 value 值 。
  • Object setValue(V value): 设置该 Entry 里包含的 value 值,井返回新设置的 value 值 。

  下面程序示范了 Map 的基本功能:

MapTest.java

public class MapTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    Map map = new HashMap();
    // 成对放入多个key-value对
    map.put("疯狂Java讲义" , 109);
    map.put("疯狂iOS讲义" , 10);
    map.put("疯狂Ajax讲义" , 79);
    // 多次放入的key-value对中value可以重复
    map.put("轻量级Java EE企业应用实战" , 99);
    // 放入重复的key时,新的value会覆盖原有的value
    // 如果新的value覆盖了原有的value,该方法返回被覆盖的value
    System.out.println(map.put("疯狂iOS讲义" , 99)); // 输出10
    System.out.println(map); // 输出的Map集合包含4个key-value对
    // 判断是否包含指定key
    System.out.println("是否包含值为 疯狂iOS讲义 key:"
      + map.containsKey("疯狂iOS讲义")); // 输出true
    // 判断是否包含指定value
    System.out.println("是否包含值为 99 value:"
      + map.containsValue(99)); // 输出true
    // 获取Map集合的所有key组成的集合,通过遍历key来实现遍历所有key-value对
    for (Object key : map.keySet() )
    {
      // map.get(key)方法获取指定key对应的value
      System.out.println(key + "-->" + map.get(key));
    }
    map.remove("疯狂Ajax讲义"); // 根据key来删除key-value对。
    System.out.println(map); // 输出结果不再包含 疯狂Ajax讲义=79 的key-value对
  }
}

Java 8 除为 Map 增加 了 remove(Object key , Object value)默认方法之外,还增加了如下方法:

  • Object compute(Object key, BiFunction remappingFunction) : 该方法使用  remappingFunction 根据原 key-value 对计算一个新 value 。 只要新 value 不为 null. 就使用新  value 覆盖原 value ; 如果原value 不为 null ,但新 value 为 null ,则删除原 key-value  对;如果原 value 、新 value 同时为 null ,那么该方法不改变任何 key-value 对,直接返回 null 。
  • Object  computeIfAbsent(Object key, Function mappingFunction): 如果传给该方法的 key  参数在Map 中对应的 value 为 null ,则使用 mappingFunction 根据 key 计算一个新的结果,如果计算结果不为  null ,则用计算结果覆盖原有的value 。 如果原 Map 原来不包括该 key,那么该方法可能会添加一组 key-value 对 。
  • Object  computeIfPresent(Object key, BiFunction remappingFunction): 如果传给该方法的  key 参数在 Map 中对应的 value 不为 null. 该方法将使用 remappingFunction 根据原 key、 value  计算一个新的结果,如果计算结果不为 null. 则使用该结果覆盖原来的 value; 如果计算结果为 null.则删除原 key-value 对  。
  • void forEach(BiConsumer action): 该方法是 Java 8 为 Map 新增的 一个遍历 key-value 对的方法,通过该方法可以更简洁地遍历 Map 的 key-value 对 。
  • Object getOrDefault(Object key, V defaultValue) : 获取指定 key 对应的 value 。 如果该 key 不存在 ,则返回 defaultValue 。
  • Object  merge(Object key, Object value, BiFunction remappingFunction): 该方法会先根据  key 参数获取该 Map 中对应的 value 。 如果获取的 value 为 null. 则直接用传入的 value 覆盖原有的  value(在这种情况下,可能要添加一组 key-value 对) ;如果获取的 value 不为 null  ,则使用remappingFunction 函数根据原 value 、 新 value 计算 一个新的结果,并用得到的结果去覆盖原有的  value 。
  • Object putlfAbsent(Object key, Object value): 该方法会自动检测指定  key 对应的 value 是否为 null,如果该 key 对应的 value 为 null. 该方法将会用新 value 代替原来的  null 值 。
  • Object replace(Object key, Object value): 将 Map 中指定 key  对应的 value 替换成新 value 。与传统put()方法不同的是 , 该方法不可能添加新的 key-value 对 。 如果尝试替换 的  key 在原 Map 中不存在,该方法不会添加 key-value 对,而是返回 null 。
  • boolean  replace(K key, V oldValue, V newValue): 将 Map 中指定 key-value 对的原 value  替换成新value 。 如果在 Map 中找到指定的 key-value 对,则执行替换并返回 true ,否则返回 false 。
  • replaceAll(BíFunction  function): 该力活使用 BiFunction 别原 key-value 对执行计算,并将计算结果作为该 key-value 对的  value 值 。Object computeIfAbsent(Object key, Function mappingFunction):  如果传给该方法的 key 参数在Map 中对应的 value 为 null ,则使用 mappingFunction 根据 key  计算一个新的结果,如果计算结果不为 null ,则用计算结果覆盖原有的 value 。 如果原 Map 原来不包括该  key,那么该方法可能会添加一组 key-value 对 。
  • Object computeIfPresent(Object  key, BiFunction remappingFunction): 如果传给该方法的 key 参数在 Map 中对应的 value 不为  null. 该方法将使用 remappingFunction 根据原 key、 value 计算一个新的结果,如果计算结果不为 null.  则使用该结果覆盖原来的 value; 如果计算结果为 null.则删除原 key-value 对 。
  • void forEach(BiConsumer action): 该方法是 Java 8 为 Map 新增的 一个遍历 key-value 对的方法,通过该方法可以更简洁地遍历 Map 的 key-value 对 。
  • Object getOrDefault(Object key, V defaultValue) : 获取指定 key 对应的 value 。 如果该 key 不存在 ,则返回 defaultValue 。
  • Object  merge(Object key, Object value, BiFunction remappingFunction): 该方法会先根据  key 参数获取该 Map 中对应的 value 。 如果获取的 value 为 null. 则直接用传入的 value 覆盖原有的  value(在这种情况下,可能要添加一组 key-value 对) ;如果获取的 value 不为 null  ,则使用remappingFunction 函数根据原 value 、 新 value 计算 一个新的结果,并用得到的结果去覆盖原有的value  。
  • Object putlfAbsent(Object key, Object value): 该方法会自动检测指定 key  对应的 value 是否为 null,如果该 key 对应的 value 为 null. 该方法将会用新 value 代替原来的 null 值 。
  • Object  replace(Object key, Object value): 将 Map 中指定 key 对应的 value 替换成新 value  。与传统put()方法不同的是 , 该方法不可能添加新的 key-value 对 。 如果尝试替换 的 key 在原 Map  中不存在,该方法不会添加 key-value 对,而是返回 null 。
  • boolean replace(K key, V  oldValue, V newValue): 将 Map 中指定 key-value 对的原 value 替换成新value 。 如果在 Map  中找到指定的 key-value 对,则执行替换并返回 true ,否则返回 false 。
  • replaceAll(BíFunction function): 该力活使用 BiFunction 别原 key-value 对执行计算,并将计算结果作为该 key-value 对的 value 值 。

API:java.util.Map

HashMap 和 Hashtable 实现类

图三:HashMap继承示意图

image.png

HashMap 和 Hashtable 都是 Map 接口的典型实现类,它们之间的关系完全类似于 ArrayList 和 Vector的关系。

Java 8 改进了 HashMap 的实现,使用 HashMap 存在 key 冲突时依然具有较好的性能。

 除此之外 , Hashtable 和 HashMap 存在两点典型区别 。

  • Hashtable 是一个线程安全的 Map 实现,但 HashMap 是线程不安全的实现,所以 HashMap 比Hashtable 的性能高一 点;但如果有多个线程访问同 一个 Map 对象时,使用 Hashtable 实现类会更好。
  • Hashtable  不允许使用 null 作为 key 和 value ,如果试图把 null 值放进 Hashtable 中,将会引发  NullPointerException 异常 ; 但 HashMap 可以使用 null 作为 key 或 value 。

与 Vector 类似的是,应当尽量少用 Hashtable实现类,即使需要创建线程安全的 Map 实现类,也无须使用 Hashtable 实现类,可以通过 Collections 工具类把 HashMap 变成线程安全的 。

为了成功地在 HashMap 、 Hashtable 中存储、获取对象,用作 key 的对象必须实现 hashCode()方法和 equals()方法 。

与 HashSet 集合不能保证元素的顺序一样, HashMap 、 Hashtable 也不能保证其中 key-value 对的顺序 。 类似于 HashSet , HashMap 、 Hashtable 判断两个 key 相等的标准也是:两个 key 通过 equals()方法比较返回 true ,两个 key 的 hashCode 值也相等 。

除此之外, HashMap 、 Hashtable 中还包含一个 containsValue()方法,用于判断是否包含指定的 value 。

HashMap 、 Hashtable 判断两个 value 相等的标准更简单 : 只要两个对象通过 equals()方法比较返回 true 即可 。

 下面程序示范了 Hashtable 判断两个 key相等的标准和两个 value 相等的标准 :

HashtableTest.java

class A
{
  int count;
  public A(int count)
  {
    this.count = count;
  }
  // 根据count的值来判断两个对象是否相等。
  public boolean equals(Object obj)
  {
    if (obj == this)
      return true;
    if (obj != null && obj.getClass() == A.class)
    {
      A a = (A)obj;
      return this.count == a.count;
    }
    return false;
  }
  // 根据count来计算hashCode值。
  public int hashCode()
  {
    return this.count;
  }
}
class B
{
  // 重写equals()方法,B对象与任何对象通过equals()方法比较都返回true
  public boolean equals(Object obj)
  {
    return true;
  }
}
public class HashtableTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    Hashtable ht = new Hashtable();
    ht.put(new A(60000) , "疯狂Java讲义");
    ht.put(new A(87563) , "轻量级Java EE企业应用实战");
    ht.put(new A(1232) , new B());
    System.out.println(ht);
    // 只要两个对象通过equals比较返回true,
    // Hashtable就认为它们是相等的value。
    // 由于Hashtable中有一个B对象,
    // 它与任何对象通过equals比较都相等,所以下面输出true。
    System.out.println(ht.containsValue("测试字符串")); // ① 输出true
    // 只要两个A对象的count相等,它们通过equals比较返回true,且hashCode相等
    // Hashtable即认为它们是相同的key,所以下面输出true。
    System.out.println(ht.containsKey(new A(87563)));   // ② 输出true
    // 下面语句可以删除最后一个key-value对
    ht.remove(new A(1232));    //③
    System.out.println(ht);
  }
}

值得一提的是: 虽然容器号称存储的是 Java 对象,但实际上并不会真正将 Java 对象放入容器中,只是在容器中保留这些对象的引用,而这些引用变量指向了我们要实际保存的 Java 对象。

图四:HashMap存储对象示意图

image.png

API:java.util.HashMap

API:java.util.Hashtable

LinkedHashMap 实现类

HashSet 有一个 LinkedHashSet 子类, HashMap 也有 一个 LinkedHashMap 子类 ;  LinkedHashMap 也使用双向链表来维护 key-value 对的次序(其实只需要考虑、 key 的次序) , 该链表负责维护 Map  的迭代顺序,迭代顺序与 key-value 对的插入顺序保持一致 。

LinkedHashMap 可以避免对 HashMap 、 Hashtable 里的 key-value 对进行排序(只要插入 key-value对时保持顺序即可),同时又可避免使用 TreeMap 所增加的成本 。

LinkedHashMap 需要维护元素的插入顺序,因此性能略低于 HashMap 的性能;但因为 它  以链表来维护内部顺序,所以在迭代访问 Map 里的全部元素时将有较好的性能 。 下面程序示范了 LinkedHashMap的功能:迭代输出  LinkedHashMap 的元素时,将会按添加 key-value 对的顺序输出 :

LinkedHashMapTest.java

public class LinkedHashMapTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    LinkedHashMap scores = new LinkedHashMap();
    scores.put("语文" , 80);
    scores.put("英文" , 82);
    scores.put("数学" , 76);
    // 调用forEach方法遍历scores里的所有key-value对
    scores.forEach((key, value) -> System.out.println(key + "-->" + value));
  }
}

API:java.util.LinkedHashMap

Properties 类

Properties 类是 Hashtable 类的子类 ,该类对象在处理属性文件时特别方便 (Windows  操作平台上的ini文件就是一种属性文件)。 Properties 类可 以把 Map对象和属性文件关联起来,从而可以把 Map 对象中的  key-value 对写入属性文件中,也可以把属性文件中的"属性名=属性值 "加载到 Map 对象中 。  由于属性文件里的属性名、属性值只能是字符串类型,所以 Properties 里 的 key、value 都是字符串类型。

 该类提供了如下三个方法来修改 Properties 里的 key 、 value 值 :

  • String getProperty(String key): 获取 Properties 中指定属性 名对应 的属性值,类似于 Map 的get(Object key)方法 。
  • String getProperty(String key, String defaultValue): 该方法与前一个方法基本相似 。 该方法多一个功能,如果 Properties 中不存在指定的 key 时,则该方法指定默认值 。
  • Object setProperty(String key, String value): 设置属 性值,类似于 Hashtable 的 put()方法 。除此之外,它还提供了两个读写属性文件的方法 。
  • void  load(InputStream inStream): 从属性文件 ( 以输入流表示)中加载 key-value  对,把加载到的key-value 对追加到 Properties 里( Properties 是 Hash table 的 子类,它不保证  key-value 对之间的次序)。
  • void store(OutputStream out, String comments): 将 Properties 中的 key-value 对输出到指定的属性文件(以输出流表示)中。

 下面程序示范了 Properties 类的用法:

PropertiesTest.java

public class PropertiesTest
{
  public static void main(String[] args)
    throws Exception
  {
    Properties props = new Properties();
    // 向Properties中增加属性
    props.setProperty("username" , "yeeku");
    props.setProperty("password" , "123456");
    // 将Properties中的key-value对保存到a.ini文件中
    props.store(new FileOutputStream("a.ini")
      , "comment line");   //①
    // 新建一个Properties对象
    Properties props2 = new Properties();
    // 向Properties中增加属性
    props2.setProperty("gender" , "male");
    // 将a.ini文件中的key-value对追加到props2中
    props2.load(new FileInputStream("a.ini") );   //②
    System.out.println(props2);
  }
}

API:java.util.Properties

SortedMap 接口和 TreeMap 实现类

图五:TreeMap继承示意图

正如 Set 接口派生出 SortedSet 子接口, SortedSet 接口有一个 TreeSet 实现类一样, Map 接口也派生出一个 SortedMap 子接口, SortedMap 接口也有一个 TreeMap 实现类 。

TreeMap 就是 一个红黑树数据结构 , 每个 key-value 对即作为红黑树的一个节点 。 TreeMap  存储key-value 对(节点)时, 需要根据 key 对节点进行排序 。 TreeMap 可以保证所有的 key-value  对处于有序状态。

图六:TreeMap存储数据结构示意图

TreeMap 也有两种排序方式:

  • 自然排序 : TreeMap 的所有 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 ClassCastException 异常 。
  • 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 。 采用定制排序时不要求 Map的 key 实现 Comparable 接口 。

类似于 TreeSet 中判断两个元素相等的标准. TreeMap 中判断两个 key 相等的标准是:两个 key 通过 compareTo()方法返回 0, TreeMap 即认为这两个 key 是相等的 。

与 TreeSet 类似的是. TreeMap 中也提供了 一系列根据 key 顺序访问 key-value 对的方法。

  • Map.Entry fIrstEntry(): 返回该 Map 中 最小 key 所对应的 key-value 对,如果该 Map 为 空, 则返回 null 。
  • Object fIrstKey(): 返回该 Map 中的最小 key 值,如果该 Map 为空,则返回 null 。
  • Map.Entry lastEntryO: 返回该 Map 中 最大 key 所对应的 key-value 对,如果该 Map 为空或不存在这样的 key-value对,则都返回 null 。
  • Object lastKeyO: 返回该 Map 中的最大 key 值,如果该 Map 为空或不存在这样的 key. 则都返回 null 。
  • Map.Entry  higherEntry(Object key): 返回 该 Map 中位于 key 后 一位 的 key-value 对 ( 即大于指定key  的最小 key 所对应的 key-value 对) 。 如果该 Map 为 空 ,则返回 null 。
  • Object higherKey(Object key): 返回 该 Map 中 位于 key 后一位的 key 值(即大于指定 key 的 最小key 值) 。 如果 该 Map 为 空或不存在这样 的 key-value 对,则都返回 null 。
  • Map.En町,  lowerEntry(Object key): 返回该 Map 中 位于 key 前一位的 key-value 对 ( 即小于指定key  的最大 key 所对应的 key-value 对 ) 。 如果该 Map 为 空或不存在这样 的 key-value 对,则都返回 null 。
  • Object lowerKey(Object key): 返回该 Map 中位于 key 前一位的 key 值(即小于指定 key 的最大
    key 值) 。 如果 该 Map 为 空或不存在这样的 key. 则都返 回 null 。
  • NavigableMap  subMap(Object 台omKey, boolean fromInclusive, Object toKey, boolean  toInclusive):返回该 Map 的子 Map. 其 key 的范围是从 fromKey (是否包括取决于第二个参数) 到 toKey  (是否包括取决于第四个参数) 。
  • SortedMap subMap(Object fromKey, Object toKey): 返回该 Map 的子 Map. 其 key 的 范围是从fromKey (包括)到 toKey (不包括) 。
  • SortedMap tailMap(Object fromKey): 返回该 Map 的子 Map. 其 key 的 范围是大于fomKey (包括)的所有 key 。
  • NavigableMap tailMap(Object fromKey, boolean inclusive): 返回该 Map 的子 Map. 其 key 的范围是大于 fromKey (是否包括取决于第二个参数)的所有 key 。
  • SortedMap headMap(Object toKey): 返 回该 Map 的子 Map 。其 key 的范围是小于 toKey (不包括)的所有 key 。
  • NavigableMap headMap(Object toKey,boolean inclusive): 返回 该 Map 的子 Map。其 key 的范围是小于 toKey (是否包括取决于第二个参数) 的所有 key 。

 下面以自然排序为例,介绍 TreeMap 的基本用法:

TreeMapTest.java

class R implements Comparable
{
  int count;
  public R(int count)
  {
    this.count = count;
  }
  public String toString()
  {
    return "R[count:" + count + "]";
  }
  // 根据count来判断两个对象是否相等。
  public boolean equals(Object obj)
  {
    if (this == obj)
      return true;
    if (obj != null && obj.getClass() == R.class)
    {
      R r = (R)obj;
      return r.count == this.count;
    }
    return false;
  }
  // 根据count属性值来判断两个对象的大小。
  public int compareTo(Object obj)
  {
    R r = (R)obj;
    return count > r.count ? 1 :
      count < r.count ? -1 : 0;
  }
}
public class TreeMapTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    TreeMap tm = new TreeMap();
    tm.put(new R(3) , "轻量级Java EE企业应用实战");
    tm.put(new R(-5) , "疯狂Java讲义");
    tm.put(new R(9) , "疯狂Android讲义");
    System.out.println(tm);
    // 返回该TreeMap的第一个Entry对象
    System.out.println(tm.firstEntry());
    // 返回该TreeMap的最后一个key值
    System.out.println(tm.lastKey());
    // 返回该TreeMap的比new R(2)大的最小key值。
    System.out.println(tm.higherKey(new R(2)));
    // 返回该TreeMap的比new R(2)小的最大的key-value对。
    System.out.println(tm.lowerEntry(new R(2)));
    // 返回该TreeMap的子TreeMap
    System.out.println(tm.subMap(new R(-1) , new R(4)));
  }
}

API:java.util.TreeMap

API:java.util.SortedMap

IdentityHashMap 实现类

这个 Map 实现类的实现机制与 HashMap 基本相似,但它在处理两个 key 相等时比较独特:在IdentityHashMap  中,当且仅当两个 key 严格相等 (key1 == key2) 时, IdentityHashMap 才认为两个 key相等:对于普通的  HashMap 而言,只要 key1和 key2 通过 equals()方法比较返回 true ,且它们的 hashCode值相等即可。

在实现对象遍历算法(如对象串行化)时, 这个类非常有用, 可以用来跟踪每个对象的遍历状况。

IdentityHashMapTest.java

public class IdentityHashMapTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    IdentityHashMap ihm = new IdentityHashMap();
    // 下面两行代码将会向IdentityHashMap对象中添加两个key-value对
    ihm.put(new String("语文") , 89);
    ihm.put(new String("语文") , 78);
    // 下面两行代码只会向IdentityHashMap对象中添加一个key-value对
    ihm.put("java" , 93);
    ihm.put("java" , 98);
    System.out.println(ihm);
  }
}

API:java.util.IdentityHashMap

EnumMap 实现类

EnumMap 是一个与枚举类一起使用的 M叩实现, EnumMap 中的所有 key 都必须是单个枚举类的枚举值 。 创建 EnumMap 时必须显式或隐式指定它对应的枚举类。 EnumMap 具有如下特征。

  • Enur出1ap 在内部以数组形式保存,所以这种实现形式非常紧凑、高效。
  • EnumMap 根据 key 的自然顺序(即枚举值在枚举类中的定义顺序)来维护 key-value 对的顺序。当程序通过 keySet() 、 entrySet() 、 values()等方法遍历 EnumMap 时可以看到这种顺序 。
  • EnumMap  不允许使用 null 作为 key , 但允许使用 null 作为 value 。如果试图使用 null 作为 key时将抛出  NullPointerException 异常。如果只是查询是否包含值为 null 的 key,或只是删除值为null 的 key  ,都不会抛出异常。

 与创建普通的 Map 有所区别的是,创建 EnumMap 时必须指定一个枚举类,从而将该 EnurnMap 和指定枚举类关联起来 :

EnumMapTest.java

enum Season
{
  SPRING,SUMMER,FALL,WINTER
}
public class EnumMapTest
{
  public static void main(String[] args)
  {
    // 创建EnumMap对象,该EnumMap的所有key都是Season枚举类的枚举值
    EnumMap enumMap = new EnumMap(Season.class);
    enumMap.put(Season.SUMMER , "夏日炎炎");
    enumMap.put(Season.SPRING , "春暖花开");
    System.out.println(enumMap);
  }
}

API:java.util.EnumMap

各 Map 实现类的性能分析

对于 Map 的常用实现类而言 , 虽然 HashMap 和 Hashtable 的实现机制几乎一样 ,但由于 Hashtable是一个古老的、线程安全的集合,因此 HashMap 通常比 Hashtable 要快 。

TreeMap 通常比 HashMap 、 Hashtable 要慢( 尤其在插入、删除 key-value 对时更慢),因为  TreeMap底层采用红黑树来管理 key-value 对(红黑树的每个节点就是一个 key-value 对) 。使用 TreeMap  有一个好处: TreeMap 中的 key-value 对总是处于有序状态 ,无须专门进行排序操作 。当 TreeMap 被填充之后,就可以调用  keySetO ,取得由 key 组成的 Set,然后使用 toAηayO方法生成 key的数组,接下来使用Arrays 的  binarySearchO方法在己排序的数组中快速地查询对象。

对于一般的应用场景 , 程序应该多考虑使用 HashMap ,因为 HashMap 正是为快速查询设计的(HashMap  底层其实也是采用数组来存储 key-value 对 ) 。 但如果程序需要一个总是排好序的 Map 时,则可以考虑使用 TreeMap 。

LinkedHashMap 比 HashMap 慢一 点,因为它需要维护链表来保持 Map 中 key-value 时的 添加顺序 。

EnumMap 的性能最好 ,但它只能使用同一个枚举类的枚举值作为 key 。


参考:

【1】:《Java疯狂讲义》

【2】:《Java核心技术 卷 一》

【3】:Java技术驿站:【死磕 Java 集合】— 总结篇

【4】:方志朋的专栏:Java基础:Java容器之HashMap

【5】:方志朋的专栏:Java基础:JAVA Hashmap的死循环及Java8的修复

【6】:廖雪峰的官方网站:使用Properties

【7】:Java技术驿站:【死磕 Java 集合】— TreeMap源码分析(一)

【8】:廖雪峰的官方网站:使用EnumMap


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Java 集合框架优化:从基础到高级应用
《Java集合框架优化:从基础到高级应用》深入解析Java集合框架的核心原理与优化技巧,涵盖列表、集合、映射等常用数据结构,结合实际案例,指导开发者高效使用和优化Java集合。
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1月前
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Java
Java 8 引入的 Streams 功能强大,提供了一种简洁高效的处理数据集合的方式
Java 8 引入的 Streams 功能强大,提供了一种简洁高效的处理数据集合的方式。本文介绍了 Streams 的基本概念和使用方法,包括创建 Streams、中间操作和终端操作,并通过多个案例详细解析了过滤、映射、归并、排序、分组和并行处理等操作,帮助读者更好地理解和掌握这一重要特性。
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1月前
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存储 Java
判断一个元素是否在 Java 中的 Set 集合中
【10月更文挑战第30天】使用`contains()`方法可以方便快捷地判断一个元素是否在Java中的`Set`集合中,但对于自定义对象,需要注意重写`equals()`方法以确保正确的判断结果,同时根据具体的性能需求选择合适的`Set`实现类。
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1月前
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安全 Java
Java多线程集合类
本文介绍了Java中线程安全的问题及解决方案。通过示例代码展示了使用`CopyOnWriteArrayList`、`CopyOnWriteArraySet`和`ConcurrentHashMap`来解决多线程环境下集合操作的线程安全问题。这些类通过不同的机制确保了线程安全,提高了并发性能。
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1月前
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存储 Java 开发者
在 Java 中,如何遍历一个 Set 集合?
【10月更文挑战第30天】开发者可以根据具体的需求和代码风格选择合适的遍历方式。增强for循环简洁直观,适用于大多数简单的遍历场景;迭代器则更加灵活,可在遍历过程中进行更多复杂的操作;而Lambda表达式和`forEach`方法则提供了一种更简洁的函数式编程风格的遍历方式。
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1月前
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Java 开发者