Java集合类——Map
Map接口
Map集合类用于存储元素对（key-value），其中每一个key映射到一个value，经过key来查找value。html
经常使用方法介绍：node
初始化一个map：数组
Map<key, value>map = new HashMap<key, value>();安全
- 插入元素：map.put("key", "value");
- 获取元素：map.get("key");
- 移除元素：map.remove("key");
- 清空map：map.clear;
- map的k-v对数量：map.size();
map的大部分操做都是根据key来操做，key是惟一的。bash
HashMap
HashMap是一个散列的、无序的key-value集合。HashSet的key只能为引用数据型，不能为基本数据类型，可使用基本数据类型的包装类，如Integer、Double等。数据结构
HashMap的存储结构是由数组和链表共同完成的。app
由上图可知，HashMap的Y轴方向是数组，X轴方向就是链表的存储方式。ui
HashMap基本原理
- 首先判断key是否为null，若是为null，直接查找Entry[0]，若是不是null，先计算key的HashCode，而后通过二次hash，获得hash值。
- 根据hash值找到对应的数组，index=hash%(Entry.length-1)，找到数组的下标
- 找到对应的数组，就是找到数组所在的链表，而后按照链表的操做对value进行插入、删除和查询操做。
put方法解析
一开始看put方法的源码真的是看的头晕了。。看了网上的解析，本身跟着从新读一遍源码。this
首先要重点关注的点有：spa
- HashMap的底层数据结构是数组+链表，结构可看图一。
- HashMap的数组的某一位置的链表当长度大于8时，链表会转化成红黑树。
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}复制代码
//第一个参数hash：对key作了hash，若是key为null，hash=0；
//第2、三个参数分别为key和value
//第四个参数：若是为true，说明key相同时，不覆盖旧的value，false则覆盖value
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
//第一次put的时候，数组为空，相似于初始化数组
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//节点要插入的数组位置（经过(数组长度-1)%hash肯定索引），若是为空的话，直接初始化node，并放在这个位置上
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
//该位置上有数据了
else {
Node<K,V> e; K k;
//判断第一个数据的hash、key和咱们要插入的是否相等
//若是相等，就取出该节点,e记录了该key相同的节点
if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//判断该节点是否红黑树，若是是红黑树，就用红黑树的方法插入
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
//若是不是红黑树，说明仍是链表
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
//判断是否到链表尾，是就在表尾插入该节点
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//若是插入后链表长度>8，则把链表转换为红黑树
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
//若是在遍历链表过程当中发现key相同的节点，就结束循环，e记录当前节点位置
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
//若是e不为空，说明有key相同的节点
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
//对该节点进行值覆盖，返回旧节点的值
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}复制代码
get方法解析
get方法的理解比put方法的理解简单。。
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}复制代码
//第一个参数，对key作hash，第二个参数为key
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
//数组不为空
//第一个节点不能为空
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
//判断第一个节点是否咱们要get的节点
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
if ((e = first.next) != null) {
//看当前节点是否属于红黑树，若是是，则用红黑树的方法去get
if (first instanceof TreeNode)
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
//遍历链表
do {
//若是找到key相同的节点，则返回节点
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}复制代码
HashTable
HashTable跟HashMap都实现了Map接口，但二者都几个小区别：
- HashTable不接受key为null和value为null。而HashMap接受空的key和value。
- HashTable是synchronized的，它的put操做和get操做都会加锁，这意味着它是线程安全的。而HashMap是非synchronized。
HashMap能够经过如下方法变成同步：
Map m = Collections.synchronizeMap(HashMap);
TreeMap
TreeMap是一个有序的k-v集合，是经过红黑树实现的，默认按照key的升序排序。
Map的四种遍历方式
经过for循环map.keySet()，而后经过key获取value
for(String s:map.keySet()){
System.out.println("key : "+s+" value : "+map.get(s));
}复制代码
经过for循环只遍历key或value
for(String s1:map.keySet()){//遍历map的键
System.out.println("key ："+s1);
}
for(String s2:map.values()){//遍历map的值
System.out.println("value ："+s2);
}复制代码
Map.Entry
经过for循环遍历
for(Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()){
System.out.println("key ："+entry.getKey()+" value ："+entry.getValue());
}复制代码
迭代器遍历
Iterator<Map.Entry<String, String>> it=map.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()){
Map.Entry<String, String> entry=it.next();
System.out.println("key ："+entry.getKey()+" value ："+entry.getValue());
}复制代码
参考资料：