Java学习之道

Map详解

今天我们来说一说java中超级重要的map集合.

1、map集合概述

public interface Map<K,V>

首先看一下map接口,我们可以看到map的存值结构以键值对结构,简单来说,map集合就是一个将键(key)映射到值(value)的对象.且一个映射不可以包含重复的键,;每个键只能映射到一个值.

2、map的存储结构

如上图所示,map中存储数据的方式是一个key对应一个value值,key值可为null,但由于key的值不可重复,故key为null的情况也只可以有一次,value的值不做要求,可以重复也可以多个为null,一对键值对底层是放在一个entry数组中的。

查询的时候是根据键(key)键的值的hashcode值找寻value所对应的位置,如果对同一个键多次赋value的值,那么后赋的值会覆盖前面赋的值.

3、总结一下map的一些特点

• 1. Map集合是一个双列集合，一个元素包含两个值（一个key，一个value）。
• 2. Map集合中的元素，key和value的数据类型可以相同，也可以不同。
• 3. Map集合中的元素，key是不允许重复的， value是可以重复的。
• 4. Map集合中的元素，key和 value是一一对应的。

4、map的实现类

下面挑几个比较常用的实现类来讲解吧

4.1 HashMap

这是我们日常使用比较多的一个实现类.
它的底层实现方式是数组+链表,key和value的值都可以为null.
初始的内存大小为16,一般存储元素到达大小的一半的时候进行扩容.
线程不安全,但优点在于效率比较高.
HashMap不支持同步,即同一时刻多个线程同时进行写操作是可能会导致数据的不一致,若需要支持同步的话,可以使用collections的synchronizedmap方法.

4.2 Hashtable

它的底层实现是数组+链表,key和value不可以存储null.
因为给大多数的操作都加了锁的缘故,所以Hashtable支持同步操作,但也正是这一点,导致了Hashtable的写入速度较慢,在对于数据的安全级别要求较高的时候使用.

4.3 ConcurrentHashMap

它的底层实现是分段数组+链表.
Hashtable的synchronized是针对整张Hash表的,即每次锁住整张表让线程独占，ConcurrentHashMap允许多个修改操作并发进行,其关键在于使用了锁分离技术
通过把整个Map分为N个Segment,可以提供相同的线程安全,但是效率提升N倍,默认提升16倍.

4.4 linkedHashMap

LinkedHashMap可以认为是HashMap和LinkedList合体,即它既使用HashMap操作数据结构,又使用LinkedList维护插入元素的先后顺序.
内部维持了一个双向链表.
LinkedHashMap是HashMap的子类.
它的元素按照插入顺序排列.
遍历速度较慢.

4.5 TreeMap

基于红黑树（Red-Black tree）的 NavigableMap 实现.该映射根据其键的自然顺序进行排序,或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序.具体取决于使用的构造方法。
优点是键值可排序,唯一,值有序可重复,底层数据结构是平衡二叉树.

5、map接口中的常用方法

1. public V put(K key, V value):把指定的键与指定的值添加到Map集合中.
2. public V remove(Object key):把指定的键所对应的键值对元素在Map集合中删除返回被删除元素的值.
3. public V get(Object key):根据指定的键,在Map集合中获取对应的值.
4. boolean containsKey(Object key):判断集合中是否包含指定的键.
5. public Set keySet():获取Map集合中所有的键,存储到Set集合中.
6. public Set keySet():获取Map集合中所有的键,存储到Set集合中.

6、map遍历

下面将一些map集合遍历的几种方式

6.1 使用 Entry 实现

在for循环中使用 Entry 实现 Map 的遍历

Map<String,String> map = new HashMap<>();
    map.put("大白", "白色");
    map.put("柯基", "黄色");
    for(Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()){
        String mapKey = entry.getKey();
        String mapValue = entry.getValue();
        System.out.println(mapKey+":"+mapValue);
    }

运行结果:

6.2 通过 Entry 获取 key 或者 values

在for循环中遍历key或者values,一般适用于只需要map中的key或者value时使用,在性能上比使用entrySet较好

Map<String,String> map = new HashMap<>();
    map.put("大白", "白色");
    map.put("柯基", "黄色");
    //key
    for(String key : map.keySet()){
        System.out.println(key);
    }
    //value
    for(String value : map.values()){
        System.out.println(value);
    }

运行结果:

6.3 通过 Iterator 遍历

Map<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put("大白", "白色");
        map.put("柯基", "黄色");
        Iterator<Entry<String, String>> entries = map.entrySet().iterator();
        while(entries.hasNext()){
            Entry<String, String> entry = entries.next();
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key+":"+value);
        }

运行结果:

6.4 通过键找值遍历

通过键找值遍历,这种方式的效率比较低,因为本身从键取值是耗时的操作。

Map<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put("大白", "白色");
        map.put("柯基", "黄色");
        for(String key : map.keySet()){
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key+":"+value);
        }

运行结果:

小结

好了,以上就是我自己总结的一些关于map的知识还有map遍历的四种方式的代码实现.有不对或者不足的地方欢迎大家指点,共同学习共同进步,谢谢！

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标题：Map详解
作者：tangdou
地址：https://www.mmzsblog.cn/articles/2020/08/16/1597567836677.html

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