吃透Java集合系列八：Map

2024-09-03 01:48
文章标签 java 系列 map 集合 吃透

本文主要是介绍吃透Java集合系列八：Map，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

Map接口分析

关于Map接口，JDK是这样描述的：

  • Map是一个有键值对映射的对象，map不能包含相同的key，每一个key至多能映射一个value。
  • Map替代了Dictionary这个类，Dictionary是抽象类而非接口，替代原因：接口总是优于抽象类。
  • Map接口提供了3个集合视图，包括:keys的set集合， values的集合;，key-value的set集合，注意:values集合不是set类型,因为value可相同。
  • Map返回元素的顺序，取决于map对应的某个集合视图迭代器的顺序，一些map的实现，比如TreeMap类，对于map返回元素的顺序有特殊的规定，其它的map实现类,比如HashMap类,就没有特殊的规定。
  • 不要把异变的对象作为Map的key，如果map中的一个key发生了改变，并且影响了equals()方法的使用，那么map并不会提示我们。
  • 所有的通用map实现类都应该提供两个"标准"的构造器函数，一个是无参且返回类型为void的函数，另一个就是仅含有一个参数且类型为map类型的的构造方法,这个方法会使用其参数构造一个新的map，且新的map和参数map有相同的key和value，但是，map接口这里没办法强制执行这一建议(因为接口里面不能包含构造器函数)，不过JDK里面所有通用的map实现类都是符合这一点要求的。
  • 一些map的实现类在key和value的取值上面会有一些规定，比如，一些map实现类不允许key或者value为null。
  • map接口是java集合框架中的一个成员。
  • 集合框架接口定义了很多种和equals()方法相关的实现，比如,containsKey()方法，当前仅当map包含了键k的定义是：key = = null ? k == null : key.equals(k)，这一规范的写法，不能被理解为为:如果调用方法使用的是一个非null参数的话,然后只是再调用key.equals(k)方法就可以了，具体实现可以通过避免调用equals()方法来实现优化，比如，可以先比较两个key的哈希值，(哈希值保证了，如果两个对象的哈希值都不相同，那么这两个对象肯定不会相同)，更一般的情况是，大量集合框架接口的实现类可以充分利用底层对象(Object)的方法的优势，只要实现者认为他们这么做是合理的。
public interface Map<K,V> {//增/*** put方法是将指定的key-value存储到map里面的操作.如果map之前包含了一个此key对应的映射,* 那么此key对应的旧value值会被新的value值替换.*/V put(K key, V value);/*** putAll方法是将一个指定map的映射拷贝到当前map.这一操作类似于将指定map的key-value对通过put方法一个个拷贝过来。* 在拷贝过程中,如果指定的这个map被更改了,那么这时候会出现什么情况,并不清楚。*/void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);//删/*** remove方法用于移除map中已有的某个key.更一般的讲,如果map包含了一个满足条件key==null ?  k==null : key.equals(k)的映射,* 这一映射就会被移除.(map最多包含一个这样的映射)* 本方法会返回移除的key对应的value值,如果map这个key没有对应的value值,则返回null。* 如果map允许null值,那么返回null值并不一定表明map不包含对应key的映射值;因为这也可能是key本身对应的value值就是null.*/V remove(Object key);/*** 移除map中所有的映射*/void clear();//查/*** 返回map中key-value映射的个数.如果map包含的key-value个数超过了Integer.MAX_VALUE这个数* 则返回Integer.MAX_VALUE.*/int size();/*** 如果map没有存储任何key-value,则返回true*/boolean isEmpty();/*** 如果map存储了指定的key,则返回true.更一般的情况是,当且仅当map包含了一个key的映射* 映射情况是:key==null ? k==null : key.equals(k),此时返回true.*/boolean containsKey(Object key);/*** 如果map中至少有一个key能映射到指定的value,那么就返回true.更一般的情况是,* 当且仅当value==null ? v==null : value.equals(v)条件成立,才返回true.* 在所有map接口的实现类中,这一操作都需要map大小的线性时间来完成.*/boolean containsValue(Object value);/*** 返回指定key映射的value.如果map没有指定的key,则返回null.*/V get(Object key);//三个返回key，value，key-value的集合/*** 此方法:返回map包含所有的key的一个set集合视图*/Set<K> keySet();/*** values方法返回map内存储的所有值的集合(毕竟值集合中,值可以有重复的,所以此方法和上面的返回的* key集合的结果类型不一样,因为key肯定都是不同的).*/Collection<V> values();/*** 此方法返回map里存储的所有映射的视图.*/Set<Map.Entry<K, V>> entrySet();//两个覆盖object的方法/*** 用于对比两个map是否相等.* 如果给定的对象是一个map且两个map的映射一致,则返回true.* 一般,两个map的映射一致,要满足的条件是:m1.entrySet().equals(m2.entrySet())* 这就保证了实现了map接口的不同类对于equals方法的使用才是正确的.*/boolean equals(Object o);/*** 返回map的哈希值，map的哈希值被定义为:这个map的entrySet视图的每一个条目的哈希值的总和.* 这就保证了任意两个map相等,则他们的哈希值一定相等,这也是Object类对哈希值的普遍要求(哈希值作为两个对象相等的必要非充分条件).*/int hashCode();/*** map条目(key-value对),Map.entrySet方法返回的就是map的集合视图,map视图中的元素就是来源于此类.* 获取map条目的唯一方式就是来源于集合视图的迭代器.只有在迭代的过程中,Map.Entry对象才是有效的;* 通常,如果通过迭代器获得的map条目,在遍历过程中,作为后台支持的map被修改了,那么map条目会如何被影响,对此* 并没有做出具体规定(当然此处说的map修改不包括setValue方法的调用).*/interface Entry<K,V> {/*** 获取当前map条目对应的key*/K getKey();/*** 返回map条目对应的value值.*/V getValue();/*** 用指定值替换当前条目中的value*/V setValue(V value);/*** 将指定对象和当前条目做比较,如果给定的对象是一个条目并且两个条目代表同一个映射,则返回true.*/boolean equals(Object o);/*** 返回map条目的哈希值*/int hashCode();/*** 返回一个比较map.entry的比较器,按照key的自然顺序排序，返回的比较器支持序列化* @since 1.8*/public static <K extends Comparable<? super K>, V> Comparator<Map.Entry<K,V>> comparingByKey() {return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)(c1, c2) -> c1.getKey().compareTo(c2.getKey());}/*** 返回一个map.enty的比较器,按照value的自然顺序排序，返回的比较器支持序列化* @since 1.8*/public static <K, V extends Comparable<? super V>> Comparator<Map.Entry<K,V>> comparingByValue() {return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)(c1, c2) -> c1.getValue().compareTo(c2.getValue());}/*** 返回一个map.entry的比较器,根据传入比较器对key排序，如果传入的比较器支持序列化,则返回的结果比较器也支持序列化.* @since 1.8*/public static <K, V> Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByKey(Comparator<? super K> cmp) {Objects.requireNonNull(cmp);return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)(c1, c2) -> cmp.compare(c1.getKey(), c2.getKey());}/*** 返回一个map.entry的比较器,根据传入比较器对value排序，如果传入的比较器支持序列化,则返回的结果比较器也支持序列化* @since 1.8*/public static <K, V> Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByValue(Comparator<? super V> cmp) {Objects.requireNonNull(cmp);return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)(c1, c2) -> cmp.compare(c1.getValue(), c2.getValue());}}//1.8新增/*** 返回指定key对应的value,如果没有对应的映射,则返回传入参数中的默认值defaultValue* @since 1.8*/default V getOrDefault(Object key, V defaultValue) {V v;return (((v = get(key)) != null) || containsKey(key))? v: defaultValue;}/*** 对map中每一个entry执行action中定义对操作,直到全部entry执行完成or执行中出现异常为止* @since 1.8*/default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {Objects.requireNonNull(action);for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {K k;V v;try {k = entry.getKey();v = entry.getValue();} catch(IllegalStateException ise) {// this usually means the entry is no longer in the map.throw new ConcurrentModificationException(ise);}action.accept(k, v);}}/*** 对于map中每一个entry,将其value替换成BiFunction接口返回的值.直到所有entry替换完or出现异常为止* @since 1.8*/default void replaceAll(BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> function) {Objects.requireNonNull(function);for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {K k;V v;try {k = entry.getKey();v = entry.getValue();} catch(IllegalStateException ise) {// this usually means the entry is no longer in the map.throw new ConcurrentModificationException(ise);}// ise thrown from function is not a cme.v = function.apply(k, v);try {entry.setValue(v);} catch(IllegalStateException ise) {// this usually means the entry is no longer in the map.throw new ConcurrentModificationException(ise);}}}/*** 如果指定的键尚未与值相关联（或被映射为null）,则将它与给定的值相关联并返回null，否则返回当前值。* @since 1.8*/default V putIfAbsent(K key, V value) {V v = get(key);if (v == null) {v = put(key, value);}return v;}/*** 如果给定的参数key和value在map中是一个entry,则删除这个entry.* @since 1.8*/default boolean remove(Object key, Object value) {Object curValue = get(key);if (!Objects.equals(curValue, value) ||(curValue == null && !containsKey(key))) {return false;}remove(key);return true;}/*** 如果给定的key和value在map中有entry,则为指定key的entry,用新value替换旧的value* @since 1.8*/default boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {Object curValue = get(key);if (!Objects.equals(curValue, oldValue) ||(curValue == null && !containsKey(key))) {return false;}put(key, newValue);return true;}/***如果指定key在map中有value,则用参数value进行替换* @since 1.8*/default V replace(K key, V value) {V curValue;if (((curValue = get(key)) != null) || containsKey(key)) {curValue = put(key, value);}return curValue;}/*** 如果指定key在map中没有对应的value,则使用输入参数,即函数接口mappingfunction为其计算一个value.* 如果计算value不为null,则将value插入map中，如果计算function返回结果为null,则不插入任何映射。* @since 1.8*/default V computeIfAbsent(K key,Function<? super K, ? extends V> mappingFunction) {Objects.requireNonNull(mappingFunction);V v;if ((v = get(key)) == null) {V newValue;if ((newValue = mappingFunction.apply(key)) != null) {put(key, newValue);return newValue;}}return v;}/*** 如果map中存在指定key对应的value,且不为null,则本方法会尝试使用function,并利用key生成一个新的value* 如果function接口返回null,map中原entry则被移除.如果function本身抛出异常,则当前map不会发生改变.* @since 1.8*/default V computeIfPresent(K key,BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {Objects.requireNonNull(remappingFunction);V oldValue;if ((oldValue = get(key)) != null) {V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);if (newValue != null) {put(key, newValue);return newValue;} else {remove(key);return null;}} else {return null;}}/*** 利用指定key和value计算一个新映射，比如:向一个value映射中新增或者拼接一个String。* 如果function接口返回null,则map中原entry被移除(如果本来就不存在,则不执行移除操作).* 如果function本身抛出(非检查型)异常,异常会被重新抛出,当前map也不会发生改变.* @since 1.8*/default V compute(K key,BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {Objects.requireNonNull(remappingFunction);V oldValue = get(key);V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);if (newValue == null) {// delete mappingif (oldValue != null || containsKey(key)) {// something to removeremove(key);return null;} else {// nothing to do. Leave things as they were.return null;}} else {// add or replace old mappingput(key, newValue);return newValue;}}/*** 如果指定key没有value,或者其value为null,则将其改为给定的非null的value* 否则,用给定的function返回值替换原value.* 如果给定参数value和function返回结果都为null,则删除map中这个entry.* 这一方法常用于:对一个key合并多个映射的value时.* 比如:要创建或追加一个String给一个值映射.* 如果function返回null,则map中原entry被移除.如果function本身抛出异常,则异常会被重新抛出,且当前map不会发生更改.* @since 1.8*/default V merge(K key, V value,BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {Objects.requireNonNull(remappingFunction);Objects.requireNonNull(value);V oldValue = get(key);V newValue = (oldValue == null) ? value :remappingFunction.apply(oldValue, value);if(newValue == null) {remove(key);} else {put(key, newValue);}return newValue;}
}}

上述注释按照JDK进行翻译，如有不正确支出，望提出。

这篇关于吃透Java集合系列八：Map的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1131677。

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