20170706 Map接口

参考文献:《Java疯狂讲义》(第三版)

Map集合

Map用于保存具有映射关系的数据,(key(不允许重复),value)

知识点:

Set与Map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当成是key的附庸:key在哪里,value就在哪里。

事实上,May提供了一个Entry内部类来封装key-value,计算Entry存储时则值考虑Entry封装的key。从Java源码来看Java是先实现了Map,然后通过包装一个所有的value都为null的Map就实现了Set集合。

Hashtable与HashMap两个典型区别:

1、Hashtable是一个线程安全的Map实现,但HashMap是一个线程不安全的实现,所以HashMap比Hashtable的性能高一点;但如果有多个线程访问一个Map对象时,使用Hashtable实现类会更好。

2、Hashtable不允许使用null作为key和value,如果视图把null值放进Hashtable中,将会引发NullPointerException异常:但HashMao可以使用null作为key或value。

知识点:

从Hashtable的类名上就可以看出它是一个古老的类,它的命名甚至没有遵守Java的命名规范:每个单词的首字母都应该大写。也许当初开发Hashtable的工程师也没有注意,后来大量的Java程序使用了Hashtable类,所以这个类名也就不能改为HashTable了,否则大量程序需要重写。与Vector类似的是,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实行类,可以通过后面介绍的Collections工具类把HashMap编程线程安全的。

知识点:

为了成功在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。

知识点:

当使用自定义类作为HashMap、Hashtable的key时,如果重写该类的equals(Object obj)和hashCode()方法,则应该保证两个方法的判断标准一致——当两个key通过equals()方法比较返回true时,两个key的hashCode()返回值也应该相同。

因为HashMap、Hashtable保存key的方式与HashSet保存集合元素的方式完全相同,所以HashMap、Hashtable对key的要求与HashSet对集合元素的要求完全相同。

知识点:

与HashSet类似的是,尽量不要使用可变对象作为HashMap、Hashtable的key,如果确实需要使用可变对象作为HashMap、Hashtable的key,则尽量不要在程序中修改key的可变对象。

LinkedHashMap实现类

使用双向链表维护key-value的次序(其实只要考虑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。

Properties类

Properties类是Hashtable的子类。

该对象在处理属性文件时特别方便(Windows操作平台的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,从而把Map对象中的key-value对写入属性文件中,也可以把属性文件“属性名=属性值”加载到Map对象中。由于属性文件里的属性名、属性值都是字符串,所以Properties里的key、value都是字符串。

SortedMap接口和TreeMap实现类

SortedMap接口也有一个TreeMap实现类,类似SortedSet、TreeSet;

注意:

再次强调:Set和Map的关系十分密切,Java源码就是先实现了HashMap、TreeMap等集合,然后通过包装一个所有的value都为null的Map集合实现了Set集合类。

WeakHashMap实现类:

WeakHashMap与HashMap的用法基本相似。

区别在于,HashMap的key保留了对实际对象的强引用,这就意味着只要该HashMap对象不被销毁,该HashMap的所有key所引用的对象就不会被垃圾回收,HashMap也不会自动删除这些key所对应的key-value对;但WeakHashMap的key只保留了对实际对象的弱引用,这意味着如果WeakHashMap对象的key所引用的对象没有被其他强引用变量所引用,则这些key所引用的对象可能被垃圾回收,WeakHashMap也可能自动删除这些key所对应的key-value对。

WeakHashMap的每个key对象只持有对实际对象的弱引用,因此当垃圾回收了该key所对应的实际对象之后,WeakHashMap会自动删除该key对应的key-value对。

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

知识点:

IdentityHashMap是一个特殊的实现类,此类实现Map接口时,它有意违反Map的通常规范:要求两个key严格相等时才认为两个key相等。

EnumMap实现类

EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现,EnumMap中的所有key必须是单个枚举类的枚举值。创建EnumMap时必须显式或隐式地指定它对应的枚举类。

特征:

1、EnumMap在内部以数组形式保存,所以这种实现形式非常紧凑、高效。

2、EnumMap根据key的自然顺序来维护key-value对的顺序。

3、EnumMap不允许使用null作为key,允许使用null作为value

各Map实现类性能分析:

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,因为TreeMap底层采用红黑树来管理key-value对。但是,TreeMap的key-value总是处于有序状态。

对于一般场景,程序应该多考虑使用HashMap,因为HashMap正是为快速查询设计的。但是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的添加顺序

IdentityHashMap性能没有特别出色处,它采用与HashMap相似的实现,只是它使用==而不是equals()方法来判断元素相等。EnumMap性能最好,它只能使用一个枚举类的枚举值作为key。

HashSet和HashMap、Hashtable的构造器允许指定一个负载极限,HashSet和HashMap、Hashtable的默认“负载极限”是0.75.

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