Java集合框架(三)

一、Map的实现类的结构：

• |----Map:双列数据，存储key-value对的数据 ---类似于高中的函数：y = f(x)
  |--------HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；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。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使用红黑树
  |----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
  HashMap的底层：数组+链表(jdk7及之前), 数组+链表+红黑树(jdk8)

二、Map结构的理解：

• Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
  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的底层实现原理？

      (以jdk7为例说明)
      HashMap map = new HashMap():
      在实例化以后，底层创建了长度是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。
      如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
      如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
      的哈希值：
              如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2
              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(key2)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(map的函数对应特性:同一个key只有唯一value)
       
      补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
      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，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。
      
      jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：
      1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
      2. jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
      3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
      4. jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
         4.1 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
         4.2 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，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。
      
      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

LinkedMap补充细节：增加Entry节点指向的链表

HashSet以HashMap为基础，元素都存在key当中，value都指向一个Present常量

Map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
• 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
• 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

标签：Java,HashMap,框架,key1,Object,value,链表,key,集合
来源： https://www.cnblogs.com/jay-home/p/16282980.html