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,效率高;存储null的key和value
|—LinkedHashMap:保证在遍历元素时可以按照添加顺序遍历。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。底层使用红黑数
|—Hashtable:作为Map的古老实现类;线程安全,效率低;不存储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)
- 面试题:
- 1.HashMap的底层实现原理
- 2.HashMap和Hashtable的区别
- 3.CurrentHashMap和Hashtable的异同?(暂时不讲)
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()(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?一jdk7 为例
- Hash map=new HashMap();
在实例化以后,底层创建了长度为16的一维数组Entry[] table. - …可能已经执行了多次put…
- map.put(key1,value1)
首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1的哈希值,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和已近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的哈希值与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.
-
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,默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原来的数据复制过来。
jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同:
- 1.new HashMap():底层没有创建了长度为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中的结构: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且当前数组长度>64时,
- 此时此索引位置上的所有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160.75=12 TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中的链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时的最小的hash表容量:64
四、LinkedHashMap的底层实现原理(了解)
- 源码中:
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
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
总结:常用方法
- 添加:object put(object key,object value)
- 删除:Object remove(Object key)
- 修改:object put(object key,object value)
- 查询:object get(object key)
- 长度:int size()
- 遍历:Set keySet()、Collection values()、Set entrySet()
六、代码
注释
/**
* 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,效率高;存储null的key和value
* |---LinkedHashMap:保证在遍历元素时可以按照添加顺序遍历。
* 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。
* 底层使用红黑数
* |---Hashtable:作为Map的古老实现类;线程安全,效率低;不存储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)
*
* 面试题:
* 1.HashMap的底层实现原理
* 2.HashMap和Hashtable的区别
* 3.CurrentHashMap和Hashtable的异同?(暂时不讲)
*
* 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()(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?一jdk7 为例
* Hash map=new HashMap();
* 在实例化以后,底层创建了长度为16的一维数组Entry[] table.
* ...可能已经执行了多次put...
* map.put(key1,value1)
* 首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1的哈希值,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和已近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的哈希值与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.
*
*
* 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,默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原来的数据复制过来。
*
* jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同:
* 1.new HashMap():底层没有创建了长度为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中的结构: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且当前数组长度>64时,
* 此时此索引位置上的所有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中的链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8
* MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时的最小的hash表容量:64
*
* 四、LinkedHashMap的底层实现原理(了解)
* 源码中:
* 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
* 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
*
* 总结:常用方法
* 添加:object put(object key,object value)
* 删除:Object remove(Object key)
* 修改:object put(object key,object value)
* 查询:object get(object key)
* 长度:int size()
* 遍历:Set keySet()、Collection values()、Set entrySet()
*
*
*/
MapTest类
package com.day0308_1;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.util.*;
public class MapTest {
/*
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
*/
@Test
public void test5(){
Map map=new HashMap();
map.put("AA",123);
map.put(45,1234);
map.put("BB",56);
//Set keySet():返回所有key构成的Set集合
Set set = map.keySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println();
//Collection values():返回所有value构成的Collection集合
Collection values = map.values();
for (Object obj:values
) {
System.out.println(obj);
}
System.out.println();
//返回所有key-value对构成的Set集合
// 方式一、Set 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());
}
System.out.println();
//方式二:
Set keySet = map.keySet();
Iterator iterator2 = keySet.iterator();
while (iterator2.hasNext()){
Object key=iterator2.next();
Object value=map.get(key);
System.out.println(key+"===="+value);
}
}
/*
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
*/
@Test
public void test4()
{
Map map=new HashMap();
map.put("AA",123);
map.put(45,123);
map.put("BB",56);
//object get(object key)
System.out.println(map.get(45));
//boolean containsKey(object key)
boolean isExist = map.containsKey("BB");
System.out.println(isExist);
isExist=map.containsValue(123);
System.out.println(isExist);
map.clear();
System.out.println(map.isEmpty());
}
/*
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
*/
@Test
public void test3(){
Map map=new HashMap();
//添加
map.put("AA",123);
map.put(45,123);
map.put("BB",56);
//修改
map.put("AA",87);
System.out.println(map);
Map map1=new HashMap();
//添加
map1.put("CC",123);
map1.put("DD",123);
map.putAll(map1);
System.out.println(map);
//Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
Object value=map.remove("CC");
System.out.println(value);
System.out.println(map);
//void clear():清空当前map中的所有数据
map.clear();//与map=null不同
System.out.println(map.size());
System.out.println(map);
}
@Test
public void test2(){
Map map=new HashMap();
map=new LinkedHashMap();
map.put(123,"AA");
map.put(456,"BB");
map.put(12,"CC");
System.out.println(map);
}
@Test
public void test1(){
Map map=new HashMap();
// map=new Hashtable();//NullPointerException
map.put(null,null);
}
}