Java集合_Map接口(HashMap、TreeMap实现类)源码剖析、Co...

2024-05-13 10:32

本文主要是介绍Java集合_Map接口(HashMap、TreeMap实现类)源码剖析、Co...,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!

Java集合_Map接口(HashMap、TreeMap实现类)源码剖析、Connections工具类
Map(双列集合框架)
1、Map接口及实现类概述

|---Map接口:存储的是一对一对的数据:key-value
        |----HashMap:主要实现类;线程不安全的,效率高;允许添加null的key或null的value
             |----LinkedHashMap:是HashMap的子类,可以实现照添加的顺序实现遍历。(因为使用了一对双向链表记录添加元素的先后顺序),对于频繁的遍历操作,建议使用此类。
        |----TreeMap:可以照元素key的指定的属性的大小实现遍历。底层使用红黑树实现。
        |----Hashtable:古老实现类;线程安全的,效率低;不允许添加null的key或null的value
             |----Properties:常用来处理属性文件。key和value都是String类型。

3、关于对Map<key,value>的理解

Map中的key是无序的、不可重复的。key构成的集合是Set   --->需要重写必要的hashCode()和equals()。
Map中的value是无序的、可重复的。value构成的集合是Collection  --->需要重写必要的equals()。
Map中的一个键值对构成一个entry。
Map中的entry是无序的、不可重复的。entry构成的集合是Set。

4、常用方法
增:put(Object key,Object value)
删:remove(Object key)
改:put(Object key,Object value)
查:get(Object key)
长度:size()
遍历:keySet() 、 values()、entrySet()


5.1 HashMap在jdk7中实现原理:

HashMap map = new HashMap();//Entry[] table = new Entry[16];
...
map.put(key1,value1);// key1,value1会封装在一个entry对象中。将此对象存放到table数组中
       将key1,value1添加到table中,首先根据key1所在类的hashCode()方法,计算key1的哈希值1,然后使用某种算法,得到哈希值2。 哈希值2再使用indexFor()方法得到其在底层table数组中的存放位置:index。(0<= index <= 15)
        ->如果index位置上没元素,则key1,value1直接添加成功。----添加成功操作1
        ->如果index位置上元素(key2,value2)(或已经存在一个链表结构),则比较key1和key2(或链表上每个key的哈希值.
               ->如果二者(或比较多个key以后)的哈希值不同,则(key1,value1)添加成功。  ----添加成功操作2
               ->如果二者的哈希值相同,则调用key1所在类的equals(),将key2作为参数传递到此方法中,比较两个key是否equals
                       ->如果返回值为false:则(key1,value1)添加成功。----添加成功操作3
                       ->如果返回值为true:则value1替换原key2对应的value2. ----修改成功        
说明:添加成功操作1:将key1,value1存放到数组的位置上。
             添加成功操作2,添加成功操作3:将key1,value1添加到链表上。存放到链表头部        
扩容的情况:当添加的数据达到临界值(= 数组的长度 * 加载因子)时,则进行扩容。默认的临界值为:16 * 0.75 = 12。默认扩容为原来的2倍。

数组的长度:DEFAULT_INITIAL_CAPACITY:16
加载因子:DEFAULT_LOAD_FACTOR:0.75
threshold:临界值 = 数组的长度capacity * 加载因子loadFactor。

5.2 HashMap在jdk8中相较于jdk7在底层实现方面的不同:

jdk 8:数组+单向链表+红黑树
1.当使用空参的构造器,创建对象时,底层并没创建长度为16的数组。
2.当我们首次调用put()添加数据时,底层会首先创建长度为16的数组。
3.底层创建的数组为:Node[]. (class Node implements Map.Entry)。
4.当某个索引位置上的链表长度>8,且数组的总长度>64时,将此索引位置上的元素修改为使用红黑树进行存储。
5.形成链表时,新添加的元素在链表的结尾。

5.3 LinkedHashMap的底层实现原理

LinkedHashMap的底层实现:在HashMap底层结构的基础上,添加了双向链表。

底层实现:

//LinkedHashMap的内部类Entry,定义如下:
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
      Entry<K,V> before, after;//双向链表结构
      Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
          super(hash, key, value, next);
      }
}
主要定义一个静态类,创建了一个before前置节点和一个after后置节点。

5.4 TreeMap的实现

public class TreeMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

Java的TreeMap是集合框架中的一个实现类,TreeMap继承了AbstractMap。

TreeMap实现了NavigableMap接口,提供了多种方便的查找功能;
TreeMap实现了Cloneable接口,可以克隆;
TreeMap实现了Serialiable接口,可以序列化。
TreeMap常用方法:

public V put(K key, V value) 添加一对键值对
public V remove(Object key) 删除对应的键值对
public void clear() 删除所有元素
public Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key) 返回map中键值不小于参数key的最小键值对应的键值对,如果没有则返回null
public final boolean containsKey(Object key) 判断是否含有某一键值
public boolean containsValue(Object value) 判断是否含有某一value
public V replace(K key, V value) 修改一对键值对
public Comparator<? super K> comparator() 返回该TreeMap的比较器
接下来new一个TreeMap简单实现一下Map提供的一些方法:

public class TreeMapTest {
        public static void mapain(String[] args) {
                Map<String,Integer> map = new TreeMap<String,Integer>();
                //添加
                map.put("疯狂Java讲义", 109);
                map.put("疯狂Android讲义", 89);
                map.put("疯狂Python讲义", 179);
                map.put("疯狂Htmapl讲义", 119);
                map.put("疯狂Ajax讲义", 109);
                //修改
                map.put("疯狂Ajax讲义", 18);   
                                
                System.out.println("是否包含值为 疯狂Java讲义 key"+
                                map.containsKey("疯狂Java讲义"));
                System.out.println("是否包含值为 89 key"+
                                map.containsValue(89));
                //迭代器遍历遍历value:values()
                Collection<Integer> values = map.values();
                Iterator<Integer> iterator = values.iterator();
                while(iterator.hasNext()){
                        System.out.println(iterator.next());
                }
                //遍历key-value方式一:keySet()+map.get(key)
                for(Object obj : map.keySet()){
                        System.out.println(obj + "--->" + map.get(obj));
                }
                //遍历key-value方式二entrySet()
                Set<Entry<String, Integer>> entrySet = map.entrySet();
                Iterator<Entry<String, Integer>> iterator2 = entrySet.iterator();
                while(iterator2.hasNext()){
        //                修改遍历出样式                
        //                mapap.Entry entry = (mapap.Entry)iterator2.next();
        //                System.out.println(entry.getKey()+"---->"+entry.getValue());
                        System.out.println(iterator2.next());
                }        
                map.clear();    //清空map
                System.out.println(map.isEmpty());   //是否为空
        }
}
5.5 使用Properties读取配置文件

//处理属性文件
public void test1() throws FileNotFoundException, IOException{
        Properties pros = new Properties();
        pros.load(new FileInputStream("jdbc.properties"));
        String user = pros.getProperty("user");
        System.out.println(user);
}
涉及了I/O那块的内容,通常都是用Properties类来读取数据库连接的一些数据,到后面就知道了。

Collections工具类(与Math一样,直接调用就OK了)
1.作用:
是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类

2.常用方法:
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):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素
Object min(Collection,Comparator):根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最大元素
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 对象的所旧值

 

这篇关于Java集合_Map接口(HashMap、TreeMap实现类)源码剖析、Co...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!



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