Map集合总结

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一:Map

Map用于保存具有映射关系的数据，总是以键值对的方式存储数据。

Map继承树

Map集合的key和value都可以是任何引用类型的数据。Map集合的key不允许重复，value允许重复。key和value之间存在单向一对一关系，即通过指定的键可以找到唯一，确定的value。Map集合中获取数据时，只要给出指定的key，就可以取出对应的value。

Map接口中定义的常用方法:

(1)void  clear()：删除该Map对象中所有的键值对。

(2)boolean  containsKey(Object key)：查询Map中是否包含指定key。

(3)boolean  containsValue(Object value)：查询Map中是否包含一个或多个value。

(4)Set  entrySet()：返回Map中所包含的键值对所组成的Set集合，每个集合元素都是Map.Entry对象。

(5)Object  get(Object obj)：返回指定key所对应的value。如果没有，这返回null。

(6)boolean  isEmpty()：查询该Map是否为空，如果为空则返回true。

(7)Set  keySet()：返回该Map中所有key组成的Set集合。

(8)Object  put(Object key, Object value)：添加一个键值对，如果当前Map中已经有一个与该key相等的键值对，则新的键值对将覆盖原来的键值对。

(9)void  putAll(Map  m)：将指定Map中的键值对复制到m中。

(10)Object  remove(Object  key)：删除指定key所对应的键值对，如果不存在，则返回null。

(11)int   size()：返回Map里的键值对个数。

(12)Collection  values()：返回该Map里所有的vlaue组成的Collection。

Map中包括一个内部类Entry。该类封装了一个键值对。

Entry包含的三个方法:

(1)Object  getKey()：返回该Entry里包含的key值。

(2)Object   getValue()：返回该Entry里包含的value值。

(3)Object   setValue(V value)：设置该Entry里包含的value值，并返回新设置的value值。

HashMap和Hashtable实现类

HashMap和Hashtable都是Map接口的典型实现类，Hashtable是一个古老的集合，JDK1.0起就出现了。

HashMap和Hashtable的典型区别:

(1)Hashtable是一个线程安全的Map实现，但HashMap是线程不安全的实现。所以HashMap比Hashtable的性能高一点。

(2)Hashtable不允许使用null作为key和value。

注意:HashMap和Hashtable判断两个key相等的标准是:两个key通过equals方法比较返回true，两个key的hashCode值也要相等。
HashMap和Hashtable包含一个containsValue方法用于判断是否包含指定vlaue，HashMap和Hashtable判断值相等的标准:只要两个对象通过equals方法比较返回true即可。

LinkedHashMap类:

LinkedHashMap和LinkedHashSet一样，也是使用双向链表来维持键值对的顺序，该链表定义了迭代顺序，该迭代顺序与键值对的插入顺序保持一致。

LinkedHashMap需要维护元素的插入顺序，因此性能略低于HashMap的性能，但在迭代方法Map集合的全部元素时将有很好的性能，因为它以链表来维护内部顺序。

Properties类

Properties类是Hashtable的子类。该对象在处理属性文件时特别方便。Properties类可以把Map对象和属性文件关联起来，从而可以把Map对象中的键值对写入属性文件，也可以把属性文件中的属性名=属性值加载到Map对象中。由于属性文件中的属性名和属性值只能是字符串类型，所以Properties里的key和value都是字符串类型。Properties提供的常用方法:

(1)String getProperty(String key)：获取Properties中指定属性名对应的属性值，类似于Map的get方法。

(2)String getProperty(String key, String defaultValue)：该方法与上面的方法基本类似，如果Properties中不存在指定的key值，该方法返回默认值。

(3)Object setProperty(String key,String value)：设置属性值，类似Hashtable的put方法。

(4)void load(InputStream inStream)：从属性文件（以输入流表示）中加载属性名=属性值，把加载到的属性名=属性值对追加到Properties里。

(5)void store(OutputStream out,String comments)：将Properties中的键值对写入指定属性文件（以输出流表示）。

经典实例:

public class PropertiesTest {

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		Properties props = new Properties();
		//向Properties中增加属性
		props.setProperty("userName", "smarhit");
		props.setProperty("password", "1234456");
		//将Properties中的属性保存到test.ini文件中
		props.store(new FileOutputStream("d:\\test.ini"), "smarhit");
		//新键一个Properties对象
		Properties props1 = new Properties();
		//向Properties中增加属性
		props1.setProperty("gender", "MALE");
		//将test.ini文件中的属性名-属性值追加到props2中
		props1.load(new FileInputStream("d:\\test.ini"));
		System.out.println(props1);//{password=1234456, gender=MALE, userName=smarhit}
	}
}

test.ini文件的内容:

#smarhit
#Tue Mar 12 22:22:26 CST 2013
password=1234456
userName=smarhit

Properties还可以把键值对以XML文件的形式保存，也可以从XML文件中加载属性名-属性值。

SortedMap接口和TreeMap实现类

Map接口和set接口一样，也派生出一个SortedMap子接口，TreeMap是SortedMap接口的实现类。与TreeSet类似，TreeMap也是基于红黑树对TreeMap中所有key进行排序，从而保证TreeMap中所有键值对处于有序状态。

TreeMap同样有两种排序方式:自然排序，定制排序。

TreeMap判断两个key相等的标准和TreeSet判断两个元素相等的标准是一样的。TreeMap提供的方法也和TreeSet的类似【参考上一篇博客】。

WeakHashMap实现类

WeakHashMap与HashMap的用法基本相似，但与HashMap的区别在于，HashMap的key保留对实际对象的强引用，这意味着只要该HashMap对象不被销毁，该HashMap对象所有key所引用的对象不会被垃圾回收，HashMap也不会自动删除这些key所对应的键值对对象；但WeakHashMap的key只保留对实际对象的弱引用，这意味着如果该HashMap对象所有key所引用的对象没有被其他强引用变量所引用，则这些key所引用的对象可能被垃圾回收，HashMap也可能自动删除这些key所对应的键值对对象。

经典实例:

public class WeakHashMapTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建WeakHashMap对象
		WeakHashMap<String, String> whm = new WeakHashMap<String, String>();
		// 向WeakHashMap中添加数据，三个key值都是匿名字段。
		whm.put(new String("语文"), new String("优秀"));
		whm.put(new String("数学"), new String("及格"));
		whm.put(new String("英语"), new String("中等"));
		whm.put(new String("日语"), new String("优秀"));
		// 向WeakHashMap加入一条强应用数据
		whm.put("德语", "不会");
		System.out.println(whm);// 打印输出:{德语=不会, 数学=及格, 英语=中等, 日语=优秀, 语文=优秀}
		// 通知系统立即进行垃圾回收。
		System.gc();
		System.runFinalization();
		System.out.println(whm);// 打印输出:{德语=不会}
	}
}

如果需要使用WeakHashMap的key来保留对象的弱引用，不要让该key所引用的对象具有任何强引用，否则将失去使用WeakHashMap的意义。

IdentityHashMap实现类

IdentityHashMap和HashMap基本相似，但它在处理两个key相等时比较独特：在IdentityHashMap中，当且仅当两个key严格相等（key1==key2）时，IdentityHashMap才认为两个key相等，而HashMap，只要key1和key2通过equals比较返回true，并且他们的hashCode值相等才认为两个可以相等。

IdentityHashMap提供了与HashMap基本相似的方法，也允许使用null作为key和value。

EnumMap实现类

EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现。EnumMap中所有key都必须是单个枚举类的枚举值。

EnumMap在内部以数组形式保存，所以这种实现形式非常紧凑、高效。

EnumMap根据key的自然顺序（枚举值在枚举类中定义的顺序）来维护键值对的次序，

EnumMap不允许使用null作为key值，但允许使用null作为value。

操作集合的工具类:Collections

Collections该工具类提供了大量的方法对集合元素进行排序，查询和修改等操作。还提供了将集合对象设置为不可变，对集合对象实现同步控制等方法。

排序操作。

Collections提供了如下几个方法对List集合元素进行排序

(1)static  void  reverse(List list):反转指定List集合中元素的顺序。

(2)static  void  shuffle(List list)：对List集合元素进行随机排序。

(3)static  void  sort(List list)：根据元素的自然顺序对指定List集合的元素按升序进行排序。

(4)static  void  sort(List list,Comparator c)：根据指定Comparator产生的顺序对List集合的元素进行排序。

(5)static  void  swap(List list,int i,int j):将指定List集合中i处元素和j处元素进行交换。

(6)static  void  rotate(List list,int distance)：当distance为正数时，将list集合的后distance个元素移到前面；当distance为负数时，将list集合中的前distance个元素移到后面。该方法不会改变集合的长度。

查找，替换操作

Collections还提供了如下用于查找、替换集合元素的常用方法

(1)static  int  binarySearch(List list,Object key)：使用二分搜索法搜索指定List集合，以获得指定对象在List集合中的索引。记得必须保证List中的元素已经处于有序状态。

(2)static  Object max(Collection coll)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中最大元素。

(3)static  Object max(Collection coll,Comparator comp)：根据指定Comparator产生的顺序，返回给定集合的最大元素。

(4)static  Object  min(Collection coll)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中最小元素。

(5)static  Object  min(Collection coll,Comparator comp)：根据指定Comparator产生的顺序，返回给定集合的最小元素。

(6)static  void  fill(List list,Object obj)：使用指定元素obj替换指定List集合中的所有元素。

(7)static  int frequency(Collection c,Object o)：返回指定集合中等于指定对象的元素数量。

(8)static  int  indexOfSubList(List source,List targer)：返回子List对象在母List对象中第一次出现的位置索引；如果母List中没有出现子List，返回-1。

(9)static  int  lastIndexOfSubList(List source,List targer)：返回子List对象在母List对象中最后一次出现的位置索引；如果母List中没有出现子List，返回-1。

(10)static  boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal)：使用一个新值newVal替换List对象所有的旧值oldVal。

同步控制

Collections类提供了多个synchronizedXxx方法，该方法返回指定集合对象对应的同步对象，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。

经典实例:

public static void main(String[] args) {
		//下面创建四个同步的集合对象
		Collection<String> c=Collections.synchronizedCollection(new ArrayList<String>());
		List<String> list=Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
		Set<String> set=Collections.synchronizedSet(new HashSet<String>());
		Map<String, String> map=Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, String>());
	}

设置不可变集合

Collections提供了入下三类方法来返回一个不可以变的集合：

(1)emptyXxx()：返回一个空的，不可以变的集合对象，此处的集合既可以是List，也可以是Set,还可以是Map。

(2)singletonXxx()：返回一个值包含指定对象(只有一个或一项元素)的，不可以变的集合对象，此处的集合既可以是List，也可以是Set,还可以是Map。

(3)unmodifiableXxx():返回指定集合对象的不可变视图。此处的集合既可以是List，也可以是Set,还可以是Map。

经典实例:

public class CollectionsTest {

	public static void main(String[] args) {
		//创建一个空的，不可改变的List对象
		List<String> unmodifiableList=Collections.emptyList();
		//创建一个只有一个元素，且不可改变的Set对象
		Set<String> unmodifiableSet=Collections.singleton("Android");
		//创建一个普通的map对象
		Map<String, Integer> map=new HashMap<String, Integer>();
		map.put("语文", 90);
		map.put("Java", 80);
		map.put("Android", 95);
		//返回普通map对象对应的不可变版本。
		Map<String, Integer> unmodifiableMap=Collections.unmodifiableMap(map);
		//下面三句话都会引发java.lang.UnsupportedOperationException异常
		unmodifiableList.add("smarhit");
		unmodifiableSet.add("java");
		unmodifiableMap.put("math", 100);
	}
}