Java集合中Map接口的實(shí)現(xiàn)類有哪些

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HashMap類

1、HashMap類概述

HashMap是 Map 接口使用頻率最高的實(shí)現(xiàn)類，允許使用null鍵和null值，與HashSet一樣，不保證映射的順序。

所有的key構(gòu)成的集合是Set：無序的、不可重復(fù)的。所以，key所在的類要重寫
equals()和hashCode()。
所有的value構(gòu)成的集合是Collection：無序的、可重復(fù)的。所以，value所在的類
要重寫equals()。

一個(gè)key-value構(gòu)成一個(gè)entry，所有的entry構(gòu)成的集合是Set：無序的、不可重復(fù)的。

HashMap判斷兩個(gè) key 相等的標(biāo)準(zhǔn)：兩個(gè) key 通過 equals() 方法返回 true，
hashCode() 值也相等。
HashMap判斷兩個(gè) value 相等的標(biāo)準(zhǔn)：兩個(gè) value 通過 equals() 方法返回 true。

2、HashMap的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（底層實(shí)現(xiàn)原理）

HashMap map = new HashMap()

（以JDK1.7說明）
在實(shí)例化以后，底層就創(chuàng)建了長(zhǎng)度為16的一維數(shù)組Entry[] table。

map.put(key1,value1)

首先，調(diào)用key1所在類的hashCode()計(jì)算key1哈希值，此哈希值經(jīng)過某種算法計(jì)算以后，得到在Entry[]數(shù)組中的存放位置。

如果此位置上的數(shù)據(jù)為空，此時(shí)的key1-value1添加成功。----情況1
如果此位置上的數(shù)據(jù)不為空(意味著此位置上存在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)(以鏈表形式存在))，則繼續(xù)比較key1和已經(jīng)存在的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)的哈希值：

如果key1的哈希值與已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)的哈希值都不相同，此時(shí)key1-value1添加成功。----情況2
如果key1的哈希值和已經(jīng)存在的某一個(gè)數(shù)據(jù)key2-value2的哈希值相同，繼續(xù)比較：

調(diào)用key1所在類的equals(key2)
如果equals()返回false：此時(shí)key1-value1添加成功。----情況3
如果equals()返回true：使用value1替換value2。

補(bǔ)充：關(guān)于情況2和情況3，此時(shí)key1-value1和原來的數(shù)據(jù)以鏈表的方式存儲(chǔ)。
在不斷的添加過程中，會(huì)涉及到擴(kuò)容問題，默認(rèn)的擴(kuò)容方式：擴(kuò)容為原來容量的2倍，并將原有的數(shù)據(jù)復(fù)制過來。

JDK1.8相較于JDK1.7在底層實(shí)現(xiàn)方面的不同：
①new HashMap()，底層還沒有創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為16的數(shù)組
②JDK1.8底層的數(shù)組是: Node[]，而非Entry[]
③首次調(diào)用put()方法時(shí)，底層才創(chuàng)建長(zhǎng)度為16的數(shù)組Node[]
④形成鏈表結(jié)構(gòu)時(shí)，新添加的key-value對(duì)在鏈表的尾部（七上八下）
⑤JDK1.7底層結(jié)構(gòu)只有“數(shù)組+鏈表”，JDK1.8中底層結(jié)構(gòu)為“數(shù)組+鏈表+紅黑樹”。
當(dāng)數(shù)組的某一個(gè)索引位置上的元素以鏈表形式存在的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)>8且當(dāng)前數(shù)組的長(zhǎng)度>64時(shí)，此時(shí)此索引位置上的所有數(shù)據(jù)改為使用紅黑樹存儲(chǔ)。

3、HashMap源碼中的重要常量

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY: HashMap的默認(rèn)容量，16
MAXIMUM_CAPACITY： HashMap的最大支持容量，2^30
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默認(rèn)加載因子，0.75
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中鏈表長(zhǎng)度大于該默認(rèn)值8，轉(zhuǎn)化為紅黑樹
UNTREEIFY_THRESHOLD：Bucket中紅黑樹存儲(chǔ)的Node小于該默認(rèn)值6，轉(zhuǎn)化為鏈表
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被樹化時(shí)最小的hash表容量。（當(dāng)桶中Node的數(shù)量大到需要變紅黑樹時(shí)，若hash表容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY時(shí)，此時(shí)應(yīng)執(zhí)行resize擴(kuò)容操作這個(gè)MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4倍為64。）
table：存儲(chǔ)元素的數(shù)組，總是2的n次冪
entrySet：存儲(chǔ)具體元素的集
size：HashMap中存儲(chǔ)的鍵值對(duì)的數(shù)量
modCount：HashMap擴(kuò)容和結(jié)構(gòu)改變的次數(shù)。
threshold：擴(kuò)容的臨界值，=容量*填充因子
loadFactor：填充因子

LinkedHashMap類

LinkedHashMap 是 HashMap 的子類

在HashMap存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使用了一對(duì)雙向鏈表來記錄添加元素的順序

與LinkedHashSet類似，LinkedHashMap 可以維護(hù) Map 的迭代順序：迭代順序與 Key-Value 對(duì)的插入順序一致

TreeMap類

1、TreeMap類概述

TreeMap存儲(chǔ) Key-Value 對(duì)時(shí)，需要根據(jù) key 進(jìn)行排序。TreeMap 可以保證所有的 Key-Value 處于有序狀態(tài)。

TreeSet底層使用紅黑樹結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

TreeMap 的 Key 的排序：
①自然排序：TreeMap 的所有的 Key 必須實(shí)現(xiàn) Comparable 接口，而且所有
的 Key 應(yīng)該是同一個(gè)類的對(duì)象，否則將會(huì)拋出 ClasssCastException。
②定制排序：創(chuàng)建 TreeMap 時(shí)，傳入一個(gè) Comparator 對(duì)象，該對(duì)象負(fù)責(zé)對(duì)
TreeMap 中的所有 key 進(jìn)行排序，此時(shí)不需要 Map的Key實(shí)現(xiàn)Comparable接口。

TreeMap判斷兩個(gè)key相等的標(biāo)準(zhǔn)：兩個(gè)key通過compareTo()方法或者compare()方法返回0。

2、自然排序

import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-22-22:59
 * @Description:
 */

class user implements Comparable{
    String name;
    int age;

    public user(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "user{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof user){
            user other = (user) o;
            Integer nameResult = this.name.compareTo(other.name);
            if (nameResult == 0){
                return Integer.compare(this.age,other.age);
            }else return nameResult;
        }else throw new RuntimeException("類型不匹配");
    }
}


public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new TreeMap();
        map.put(new user("Tom",22),1);
        map.put(new user("Jim",18),2);
        map.put(new user("Marry",20),3);
        map.put(new user("Lily",16),4);
        map.put(new user("Tom",18),5);

        Set set = map.entrySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

3、定制排序

import java.util.*;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-22-22:59
 * @Description:
 */

class user {
    String name;
    int age;

    public user(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "user{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Comparator comparator = new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if (o1 instanceof user && o2 instanceof user) {
                    user user1 = (user) o1;
                    user user2 = (user) o2;
                    Integer nameResult = user1.name.compareTo(user2.name);
                    if (nameResult == 0) return Integer.compare(user1.age, user2.age);
                    else return nameResult;
                } else throw new RuntimeException("類型不匹配");
            }
        };

        Map map = new TreeMap(comparator);
        map.put(new user("Tom",22),1);
        map.put(new user("Jim",18),2);
        map.put(new user("Marry",20),3);
        map.put(new user("Lily",16),4);
        map.put(new user("Tom",18),5);

        Set set = map.entrySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

Hashtable類

Hashtable是個(gè)古老的 Map 實(shí)現(xiàn)類，JDK1.0就提供了。不同于HashMap，
Hashtable是線程安全的。

Hashtable實(shí)現(xiàn)原理和HashMap相同，功能相同。底層都使用哈希表結(jié)構(gòu)，查詢
速度快，很多情況下可以互用。

與HashMap不同，Hashtable 不允許使用 null 作為 key 和 value。
與HashMap一樣，Hashtable 也不能保證其中 Key-Value 對(duì)的順序。

Hashtable判斷兩個(gè)key相等、兩個(gè)value相等的標(biāo)準(zhǔn)，與HashMap一致。

Properties類

Properties 類是 Hashtable 的子類，該對(duì)象用于處理屬性文件，由于屬性文件里的 key、value 都是字符串類型，所以 Properties 里的 key 和 value 都是字符串類型

存取數(shù)據(jù)時(shí)，建議使用setProperty(String key,String value)方法和getProperty(String key)方法

Properties pros = new Properties();
pros.load(new FileInputStream("jdbc.properties"));
String user = pros.getProperty("user");
System.out.println(user);

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