java进阶学习三之Map
Map接口
Map接口树图
Map常用方法
1 HashMap (数组+链表+红黑树)
常用API方法:
- put(key,value); 添加/修改
- remove(key);
- remove(object); 删除
- get(key); 获取一个元素
- keySet();获取key的集合;
HashMap 根据键的 hashCode 值存储数据,大多数情况下可以直接定位到它的值,因而具有很快的访问速度,但遍历顺序却是不确定的。 HashMap 最多只允许一条记录的键为 null,允许多条记录的值为 null。HashMap 非线程安全,即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap,可能会导致数据的不一致。如果需要满足线程安全,可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使HashMap 具有线程安全的能力,或者使用 ConcurrentHashMap。
大方向上,HashMap 里面是一个数组,然后数组中每个元素是一个单向链表。上图中,每个绿色的实体是嵌套类 Entry 的实例,Entry 包含四个属性:key, value, hash值和用于单向链表的next。
- capacity:当前数组容量,始终保持 2^n,可以扩容,扩容后数组大小为当前的 2 倍。
- loadFactor:负载因子,默认为 0.75。
- threshold:扩容的阈值,等于 capacity * loadFactor
JAVA 8 实现
Java8 对 HashMap 进行了一些修改,最大的不同就是利用了红黑树,所以其由 数组+链表+红黑
树 组成。
根据 Java7 HashMap 的介绍,我们知道,查找的时候,根据 hash 值我们能够快速定位到数组的具体下标,但是之后的话,需要顺着链表一个个比较下去才能找到我们需要的,时间复杂度取决于链表的长度,为 O(n)。为了降低这部分的开销,在 Java8 中,当链表中的元素超过了 8 个以后,会将链表变形转换为红黑树,在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为 O(logN)。
注意:集合对象通过remove()操作删除其中元素,当红黑树中元素达到6个时,红黑树又将变形转换为链表
2 TreeMap(红黑树)
TreeMap 实现 SortedMap 接口,能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序,也可以指定排序的比较器,当用 Iterator 遍历 TreeMap 时,得到的记录是排过序的。
如果使用排序的映射,建议使用 TreeMap。
在使用 TreeMap 时,key 必须实现 Comparable 接口或者在构造 TreeMap 传入自定义的Comparator,否则会在运行时抛出 java.lang.ClassCastException 类型的异常