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标题: 【成都】Java集合_Map接口(HashMap、TreeMap实现类)源码剖析、Co... [打印本页]

作者: 小刀葛小伦 时间: 2019-9-26 15:59
标题: 【成都】Java集合_Map接口(HashMap、TreeMap实现类)源码剖析、Co...
本帖最后由小刀葛小伦于 2019-9-26 16:01 编辑

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

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