HelloCoder
#Map
码农阿雨
2022-05-26
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Map

# Map 介绍

Map<K, V>是一种键-值映射表。

不允许键重复，但是值可以重复

作用就是能高效通过key快速查找value（元素）。

我们称K（key）为键；V（value）为值

K、V 都只能是对象，不能是基本数据类型（但可以使用包装类）

使用：

import java.util.Map;

# Map 接口的API

# 1、put(k,v)

put()方法是把键-值丢进Map里面。

  • 如果键值不存在，则返回null
  • 如果键值存在，则返回键原来的旧值

重复放入key-value并不会有任何问题，但是一个key只能关联一个value

# 2、get(k)

put()方法是通过一个键获取一个值。

  • 如果键不存在，则返回一个null
  • 如果键存在，则键对应的值。

# 3、size()

返回Map的大小。

# 4、isEmpty()

判断一个Map是否为空，如果为空，相当于 size() =0

# 5、containsKey(k)

是否存在某个k

还有类似的containsValue()，返回是否存在某个值。

Map还有很多API，大家可以到java.uti.Map查看。

# Map接口的实现类

Map是一个接口，既然是接口，那就必须有实现类才行，常见的Map实现类有三个：

  • HashMap
  • HashTable
  • TreeMap

# 1、HashMap

HashMap 的特点是 **key、value值 均可 为null **

HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。

Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
map.put(1,"五菱宏光");
map.put(2,"宝马");
map.put(3,"奥迪");
map.put(null, null);

System.out.println(map.get(1)); //五菱宏光
System.out.println(map.put(1, "帅气的五菱宏光")); //五菱宏光 
System.out.println(map.get(1)); //帅气的五菱宏光
System.out.println(map.get(null)); //null
System.out.println(map.size()); // 3
System.out.println(map.isEmpty()); // false
System.out.println(map.containsKey(1)); //true
System.out.println(map.containsValue("奥迪")); //true

Map的值可以是一个Object对象，所以还可以这样使用：

class Car {
    private String number;
    private String carName;
    Car(String number, String carName) {
        this.number = number;
        this.carName = carName;
    }
}

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Car wuLingHongGuang = new Car("粤M88888", "五菱宏光");
        Car baoMa = new Car("粤M66666", "宝马");
        //Car 做为整一个对象
        Map<Integer, Car> map = new HashMap<>();
        map.put(1, wuLingHongGuang);
        map.put(2, baoMa);
    }
}

下面这种写法也是可以的：

Map map = new HashMap();
HashMap hashMap = new HashMap();

这种没有声明 Map<String,String> 的泛型。在获取值的时候，会返回一个Object类型的对象，而不是返回一个初始化指定的泛型。

eg：

无法从Object转到String。

所以在使用集合的时候，尽量指定泛型，否则很可能就会报类型转换错误。

HashMap 是一个重点，也是日常开发中使用比较多的数据结构，HashMap的原理：

# 2、HashTable

HahTable对象的key、value值均不可为null。

Map<Integer, String> hashtable = new Hashtable<>();

# 3、TreeMap

TreeMap是有序的，会记录插入的顺序。

TreeMap 底层为数据结构为红黑树，TreeMap 实现 SortMap 接口，能够把它保存的记录根据键排序（默认按键值升序排序，也可以指定排序的比较器）

TreeMap对象的key不可以为null、value值可为null。

因为TreeMap要实现Comparator 接口进行比较，所以key不可以为null

Map<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>();

# 4、LinkedHashMap

保存了记录的插入顺序，在用 Iterator 遍历时，先取到的记录肯定是先插入的；

遍历比 HashMap 慢。

LinkedHashMap 用的比较少，一般情况下很少使用。

# 5、ConcurrentHashMap

从名字就可以看出来ConcurrentHashMap是HashMap的线程安全版。

同HashMap相比，ConcurrentHashMap不仅保证了访问的线程安全性，而且在效率上与HashTable相比，也有较大的提高。除了加锁，原理上和HashMap无太大区别。

另外，HashMap 的键值对允许有null，但是 ConcurrentHashMap都不允许。

# HashMap 和 Hashtable 的区别：

相同点：

都是实现来Map接口（hashTable 还实现了Dictionary 抽象类）

区别：

  1. 历史原因:Hashtable 是基于陈旧的 Dictionary 类的，HashMap 是 Java 1.2 引进的 Map 接口

的一个实现，HashMap把Hashtable 的contains方法去掉了，改成containsvalue 和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。

  1. 同步性:Hashtable 的方法是 Synchronize 的，线程安全；而 HashMap 是线程序不安全的，不是同步的。所以只有一个线程的时候使用hashMap效率要高。

  2. 值：只有 HashMap 可以让你将空值NULL作为一个表的条目的 key 或 value，Hashtable 不允许。

  3. HashMap的初始容量为16，Hashtable初始容量为11，两者的填充因子默认都是0.75。

  4. HashMap扩容时是当前容量翻倍即:capacity2，Hashtable扩容时是容量翻倍+1即:capacity2+1。

另外：

  1. sychronized意味着在一次仅有一个线程能够更改Hashtable。就是说任何线程要更新Hashtable时要首先获得同步锁，其它线程要等到同步锁被释放之后才能再次获得同步锁更新Hashtable。

  2. Fail-safe和iterator迭代器相关。如果某个集合对象创建了Iterator或者ListIterator，然后其它的线程试图“结构上”更改集合对象，将会抛出ConcurrentModificationException异常。但其它线程可以通过set()方法更改集合对象是允许的，因为这并没有从“结构上”更改集合。但是假如已经从结构上进行了更改，再调用set()方法，将会抛出IllegalArgumentException异常。

  3. 结构上的更改指的是删除或者插入一个元素，这样会影响到map的结构。

HashMap可以通过下面的语句进行同步（如果非要使用HashMap）：

Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);

# HaspMap与TreeMap的区别：

1、 HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。

2、在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和 equals()的实现。

为什么说HashMap是无序的？TreeMap是有序的

以HashMap为例，假设我们放入"1"，"2"，"3"这3个key，遍历的时候，每个key会保证被遍历一次且仅遍历一次，但顺序完全没有保证，甚至对于不同的JDK版本，相同的代码遍历的输出顺序都是不同的。

如果要保证插入的顺序和遍历的顺序，建议选用LinkedHashMap，可以保证put的顺序和遍历的顺序是一样的。

# 总结一下使用选择

一般情况下，使用最多的是 HashMap。

HashMap：在 Map 中插入、删除和定位元素时；

TreeMap：在需要按自然顺序或自定义顺序遍历键的情况下；

LinkedHashMap：在需要输出的顺序和输入的顺序相同的情况下。

# 奇淫异巧

# 1、匿名函数初始化Map

初始化一个Map可以这样写：

Map<String, String> params = new HashMap<String, String>() {
    {
        put("key", "value");
        put("key1", "value");
    }
};

# 2、Map的遍历

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(1, "五菱宏光");
        map.put(3, "奥迪");
        map.put(2, "宝马");
        // 遍历方法1
        for (Integer key : map.keySet()) {
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key + " = " + value);
        }

	   // 遍历方法2   常用
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
            Integer key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key + " = " + value);
        }
        //如果是jdk1.8及以上，可以使用lambda表达式
        map.forEach((key, value) -> {
            System.out.println(key + " = " + value);
        });
        
        
        //3、遍历方法3   Iterator 迭代器 ，常用
        Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = map.entrySet().iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Map.Entry<Integer, String> entry = it.next();
            Integer key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key + " = " + value);
        }
        
         //通过键来遍历
        Iterator iterator1 = map.keySet().iterator();
        while (iterator1.hasNext()) {
            System.out.println(iterator1.next());
        }
        //通过值来遍历
        Iterator iterator2 = map.values().iterator();
        while (iterator2.hasNext()) {
            System.out.println(iterator2.next());
        }

        
        //4、遍历方法3  通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key
        for (String value : map.values()) {
            System.out.println("value: " + value);
        }
    }
}

# 总结：

1、hashtable是早起java类库提供的一个哈希表实现，本身是同步的，不支持null键和空值，由于同步导致的性能开销，现在已经很少被使用了

2、hashmap是应用更加广泛的哈希表实现，应为大体和hashtable一致，不同点是hashmap支持null键和空值，而且不是同步的。他的put和get方法，可以达到常数时间的性能，是绝大多数利用键值对存取场景的首选

3、treemap是基于红黑树实现的一种提供顺序访问的map，与hashmap不同的是的get和putremove方法，都是log（n）的时间复杂度，具体顺序可以由指定的comparator来决定，默认是按照升序排列。

#Map
上次更新: 2025-09-05 07:09:03
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