Map接口
一、Map实现类的结构。
Map：双列数据，储存key-value对的数据。
HashMap：作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；能存储null的key和value
LinkedHashMap：保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
使用：对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
TreeMap：保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序。
底层：红黑树结构。
Hashtable：作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
Properties：常用来处理配置文件。key和value都是String类型的
HashMap底层：数组 + 链表 （JDK 7及之前）
数组 + 链表 + 红黑树 （JDK 8）
二、Map实现类的理解。
Map中的key：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key。
以HashMap为例：key所在的类要重写equals()和hashCode()方法。
以TerrMap为例：key所在的类需要使用自然排序或定制排序。
Map中的value：无序的，可重复的，使用Collection存储所有的value。
value所在的类需要重写equals()
一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
Map中的Entry：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的Entry。
三、HashMap的底层原理？（以JDK 7 为例说明）
HashMap map = new HashMap()：在实例化后，底层创建了长度为16的一维数组Entry[] table.
...可能已经执行过多次put...
map.put(key1,value1)：首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
情况1---- 如果此位置上的数据为空，此时key1-value1添加成功。
如果此位置上的数据不为空，【意味着此位置存在一个或多个数据（以链表形式存在）】比较key1和一个或多个数据的哈希值：
情况2---- 如果key1的哈希值与已存在数据的哈希值都不同，此时key1-value1添加成功。
如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据（key2-value2）的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals()方法，比较：
如果equals()返回false：此时key1-value1添加成功。---- 情况3
如果equals()返回true：使用value1替换value2。
补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数组以链表的方式储存。
在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值（且要存放的位置非空）时，默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原数据复制过来。
JDK 8 相较于JDK 7在底层实现方面的不同：
new HashMap()：底层没有创建一个长度为16的数组- JDK 8 底层的数组是：
Node[],而非Entry[] - 首次调用
put()方法时，底层创建长度为16的数组 - JDK 7 低层结构只有：数组 + 链表。
而JDK 8 底层机构有：数组 + 链表 + 红黑树。
当数组的某一个索引位置上的元素；以链表形式存在的数据个数 > 8； 且当前数组的长度 > 64时；此时，此索引上的所有数据改为使用红黑数存储。
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量；16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子；0.75
threshold：扩容的临界值 = 容量 * 填充因子 （16 * 0.75 => 12）
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树 ：8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量；64
四、LinkedHashMap的底层实现原理
// 源码
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;// 能够记录添加元素的先后顺序
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
五、Map中定义的方法：
添加、删除、修改操作：
Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中 。
void putAll(Map m)：将m中的所有key-value对存放到当前map中 。
Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value 。
void clear()：清空当前map中的所有数据 。
public void test3() {
Map map = new HashMap();
map.put("AA",123);// 添加key：AA；value：123
map.put(45,123);
map.put("BB",458);
map.put("CC","AA");
map.put("AA","AA");// 此时的AA是修改之前AA的value值
System.out.println(map);// {AA=AA, BB=458, CC=AA, 45=123}
Map map1 = new HashMap();
map1.put("AA",123);
map1.put("CC",123);
map1.put("DD",123);
map.putAll(map1);
System.out.println(map);// {AA=123, BB=458, CC=123, DD=123, 45=123}
// remove(Object key)
Object value = map.remove("CC");
System.out.println(value);// 123
System.out.println(map);// {AA=123, BB=458, DD=123, 45=123}
// clear()
map.clear();
System.out.println(map.size());// 0
System.out.println(map);// {}
}
元素查询的操作：
Object get(Object key)：获取指定key对应的value 。
boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key 。
boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value 。
int size()：返回map中key-value对的个数 。
boolean isEmpty()：判断当前map是否为空 。
boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等 。
public void test4() {
Map map = new HashMap();
map.put("AA",123);
map.put("BB",458);
map.put("CC","789");
// Object get(Object key)
System.out.println(map.get("BB"));// 458
// containsKey(Object key)
boolean isExist = map.containsKey("BB");
System.out.println(isExist);// true
isExist = map.containsValue(458);
System.out.println(isExist);// true
boolean isEquals = map.get("BB").equals(458);
System.out.println(isEquals);// true
map.clear();
boolean empty = map.isEmpty();
System.out.println(empty);// true
}
元视图操作的方法：
Set keySet()：返回所有key构成的Set集合 。
Collection values()：返回所有value构成的Collection集合 。
Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合。
public void test5() {
Map map = new HashMap();
map.put("CC","789");
map.put("AA",123);
map.put("BB",458);
// 遍历所有的key集：
Set set = map.keySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());// CC AA BB
}
// 遍历所有的value集：values()
Collection values = map.values();
for (Object obj : values) {
System.out.println(obj);// 789 123 458
}
// 遍历所有的key-value：
// 方式一：entrySet();
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
Object obj = iterator1.next();
// entrySet集合中的元素都是entry
Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey() + "----" + entry.getValue());// CC----789 AA----123 BB----458
}
// 方式二：
Set set1 = map.keySet();
Iterator iterator2 = set1.iterator();
while (iterator2.hasNext()) {
Object key = iterator2.next();
Object value = map.get(key);
System.out.println(key + "----" + value);// CC----789 AA----123 BB----458
}
}
总结
常用方法：
添加：put(Object key,Object value)
修改：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
查询：get(Object key)
长度：size()
遍历：setKey()/values()/entrySet()
TreeMap的使用
向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象。
因为要按照key进行排序：自然排序、定制排序。
public class User implements Comparable {
private String name;
private int age;
public String getName() {...}
public void setName(String name) {...}
public int getAge() {...}
public void setAge(int age) {...}
public User(String name, int age) {...}
public User() {}
@Override
public int compareTo(Object o) {
if (o instanceof User) {
User obj = (User) o;
int compare = this.name.compareTo(obj.name);
if (compare != 0) {
return compare;
}else {
return Integer.compare(this.age,obj.age);
}
}
throw new RuntimeException("传入的类型不一致！");
}
@Override
public String toString() {...}
}
// 自然排序
public void test() {
Map map = new TreeMap();
User user1 = new User("Tom",22);
User user2 = new User("Jerry",21);
User user3 = new User("Jack",25);
User user4 = new User("Mack",20);
map.put(user1,98);
map.put(user2,89);
map.put(user3,76);
map.put(user4,100);
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator = entrySet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object o = iterator.next();
Map.Entry entry = (Map.Entry) o;
Object key = entry.getKey();
Object value = entry.getValue();
System.out.println(key + "----" + value);java
}
}
// 定制排序
public void test2(){
TreeMap treeMap = new TreeMap(new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
if (o1 instanceof User && o2 instanceof User) {
User u1 = (User) o1;
User u2 = (User) o2;
return Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge());
}
throw new RuntimeException("传入的类型不一致！");
}
});
User user1 = new User("Tom",22);
User user2 = new User("Jerry",21);
User user3 = new User("Jack",25);
User user4 = new User("Mack",20);
treeMap.put(user1,98);
treeMap.put(user2,89);
treeMap.put(user3,76);
treeMap.put(user4,100);
Set entrySet = treeMap.entrySet();
Iterator iterator = entrySet.iterator();
while (iterator.hasNext()){
Object o = iterator.next();
Map.Entry entry = (Map.Entry) o;
Object key = entry.getKey();
Object value = entry.getValue();
System.out.println(key + "----" + value);
}
}
Map实现类：Properties
Properties 类是 Hashtable 的子类，该对象用于处理属性文件。
由于属性文件里的 key、value 都是字符串类型，所以 Properties 里的 key 和 value 都是字符串类型。
存取数据时，建议使用
setProperty(String key,String value)方法和getProperty(String key)方法
public class PropertiesTest {
public static void main(String[] args) {
FileInputStream fis = null;
try {
Properties pros = new Properties();
fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
pros.load(fis);// 加载流对应的文件
String name = pros.getProperty("name");
String password = pros.getProperty("password");
System.out.println("name = " + name + ", password = " + password);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fis != null) {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
// 创建后缀为.properties的文件
name=Tom
password=123
Collections工具类
Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类。
reverse(List)：反转 List 中元素的顺序 。
shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序 。
sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序 。
sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序 。
swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换。
Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素 。
Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回 给定集合中的最大元素 。
Object min(Collection) 。
Object min(Collection，Comparator) 。
int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数 。
void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中 。
boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值。
Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集 合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全 问题。