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JAVA编程思想(第四版)学习笔记----11.10 Map

之前学习的是Collection层次的List接口。List层次比较简单,除去与多线程安全相关的CoppyOnWriteArrayList类,这一个类在集中涉及多线程相关知识时候再学习,以及已经过时的向量Vector、栈Stack外,只剩下两种比较常用的List接口的实现,也就是基于数组的ArrayList和基于链表的Linkedlist两个类。这两个列表实现中最简单、最常用的还是ArrayList。至于LinkedList,由于其具体实现中实现了Deque队列接口,在功能上具有比列表更多的功能,所以在学习完队列之后再学习Linkedlist应该是比较合理的。

在平时的开发中由于队列用到的比较少,所以关于队列的学习也放置在后面。Collection中的另外一个常用的容器是Set接口的相关实现类。又由于java在设计Set实现类时是基于Map进行实现的,也就是说没有Map就没有Set,故而接下来先学习Map,然后再学习Set,这个学习顺序应该是比较合理的。

下面先放上一张Map接口的相关层次结构图(相关资源来自网络):
图片描述
Map接口中最常用到的实现类有HashMap(无序,快速访问元素)、LinkedHashMap(按照添加顺序排序,快速访问)、TreeMap(按照键的比较升序排列)

接口Map< K,V >

public interface Map<K,V> 

Map< K,V >接口是Map层次的根接口,与Collection接口不同的是,该接口是真正的根接口,并没有拓展自其他的接口。

Map提供将键映射到值的对象,一个映射不能包括重复的键;每个键最多只能映射到一个值(但是值的类型可以为单值类型比如String,也可以为多值类型比如List)。Map接口提供三种collection视图,允许以键集,值集,或键值对映射关系集的形式对某个映射进行查看。映射顺序定义为迭代器在映射的collection视图上返回其元素的顺序。某些映射实现可明确保证其顺序,如 TreeMap、LinkedHashMap 类;另一些映射实现则不保证顺序,如 HashMap 类。

某些映射实现对可能包含的键和值有所限制。例如,某些实现禁止 null 键和值,另一些则对其键的类型有限制。

抽象类AbstractMap< K,V >

public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>

此类提供了Map接口的骨干实现,其功能类似于Collection接口中的AbstractCollection,都是以最大限度减少实现相应接口所需的工作。此类没有实现的方法为entrySet(),同时限制了put(K key,V value)方法。

要实现不可修改的映射,只需要扩展AbstracMap类,并提供entrySet方法的实现,该实现返回键-值的映射关系set视图。 通常返回的set将依次在AbstractSet(Set接口的骨干实现)上实现。此set不支持add或者remove方法,其迭代器也不支持remove方法。(啥意思???)

要实现可修改的映射,除了实现entrySet方法外,还需要实现AbstractMap类的put方法,此类对该方法进行了限制,如果没有重写调用此类或抛出 UnsupportedOperationException,此外entrySet().iterator()返回的迭代器也必须另外实现其remove()方法。

类HashMap

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

HashMap是基于哈希表的Map接口的实现。该类是常用的映射。此实现提供了Map接口定义的所有可选的映射操作, 允许使用null键和null值。 (除了非同步和允许使用null值外,HashMap类与HashTable<已过期>大致相同)。 此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序永久不变。

迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”(桶的数量)及其大小(键-值映射关系数)成比例。所以,如果迭代性能很重要,则不要将初始容量设置得太高(或将加载因子设置得太低)。

HashMap 的实例有两个参数影响其性能:初始容量(默认16)和加载因子(默认0.75)。

注意,此实现不是同步的。

同List相同所有此类的“collection 视图方法”所返回的迭代器都是快速失败 的:在迭代器创建之后,如果从结构上对映射进行修改,除非通过迭代器本身的 remove 方法,其他任何时间任何方式的修改,迭代器都将抛出 ConcurrentModificationException
类LinkedHashMap< K,V >

public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>

Map 接口的哈希表和链接列表实现,具有可预知的迭代顺序。此类提供所有可选的 Map 操作,并且允许 null 元素。由于 增加了维护链接列表 的开支,其性能很可能比 HashMap 稍逊一筹,不过这一点例外: LinkedHashMap 的 collection 视图迭代所需时间只与映射的大小成比例。 HashMap 迭代时间很可能开支较大,因为它所需要的时间与其容量 成比例。

此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序通常就是将键插入到映射中的顺序(插入顺序)。注意,如果在映射中重新插入键,则插入顺序不受影响。

注意,此实现不是同步的。

结构修改是指添加或删除一个或多个映射关系,或者在按访问顺序链接的哈希映射中影响迭代顺序的任何操作。在按插入顺序链接的哈希映射中,仅更改与映射中已包含键关联的值不是结构修改。在按访问顺序链接的哈希映射中,仅利用 get 查询映射不是结构修改。

同HashMap一样,Collection(由此类的所有 collection 视图方法所返回)的 iterator 方法返回的迭代器都是快速失败的。

LinkedHashMap由于是继承了HashMap,所以其实现是在HashMap的基础上,通过维护连接列表使其具有了可预知的迭代顺序的特性。此类覆盖了HashMap类中的get()、clear()、 containsValue()方法。

注意:通过调用get()返回 null 值并不一定表明此映射不包含该键的映射关系;也可能此映射将该键显式地映射为 null 。可使用操作来区分这两种情况。

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