Java高级编程之双列集合_双列集合有哪几个

双列集合

常见双列集合体系如下图：

• Map接口

• 存储Key-Value对的双列数据；

  • HashMap
    作为Map接口的主要实现类，线程不安全，但效率高；可以存储null的key和value；
    底层实现：JDK7及以前（数组+链表）；JDK8（数组+链表+红黑树）
    • LinkedHashMap
      HashMap子类，可以按照添加元素顺序遍历该集合元素，因为：其在原有的HashMap底层上添加以一对引用，指向前一 个和后一个元素，当有频繁的遍历操作时，使用此集合效率高
  • Hashtable
    作为古老的实现类，线程安全但效率低；不能存储null的key和value
    • Properties
      常用来处理配置文件，key和value都为Sring类型；
      存取数据时，一般用setProperty(String key,String value)和getProperty(String key)方法
  • SortedMap接口（少用）
  • TreeMap
    保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历；其底层使用的是红黑树；

• Map结构的理解：
  Map的key：无序不可重复，使用Set存储所有的key【key所在的类要重写hashCode和equals方法】
  Map的value：无序可重复，使用Collection存储所有的value【value所在的类要重写equal方法】
  一个键值对：无序不可重复，一个key-value构成了一个Entry对象；
  Map中的entry：无序不可重复的，使用Set存储所有的entry；

• Map中定义的方法：
  添加、删除、修改操作：
  Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前Map对象中；
  void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中；
  Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value；
  void clear()：清空当前Map中的所有数据
  元素查询的操作：
  Object get(Object key)：获取指定key对应的value;
  boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key;
  boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value;
  int size()：返回map中key-value对的个数;
  boolean isEmpty()：判断当前map是否为空;
  boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等;
  元视图操作的方法：
  Set keySet()：返回所有key构成的Set集合;
  Collection values()：返回所有value构成的Collection集合;
  Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合;
  常用方法：
  添加：put(Object key,Object value)
  删除：remove(Object key)
  修改：put(Object key,Object value)
  查询：get(Object key)
  长度：size()
  遍历：keySet() / values() / entrySet()

• HashMap的底层（JDK7为例）：

  • 源码中重要标识符及其值：
    DEFAULT_INITAL_CAPACITY:HashMap的默认初始容量（16）
    DEFAULT_LOAD_FACTOR:默认的加载因子（0.75）
    threshold:扩容临界值=默认初始容量加载因子（160.75=12）
    TREEIFY_THRESHOLD:Bucket(桶)中链表长度大于该默认值（8），则转化为红黑树
    MIN_TREEIFY_CAPACITY:Bucket中Node被树化时最小的hash表(数组)容量（64）

  • 实现原理：
    HashMap map = new HashMap();
    在创建对象之后，HashMap会创建一个长度为16的数组【Entry table[]】;
    …可能已经多次put操作…
    put(key1,value1)；
    首先，调用key所在的类的hashCode方法计算出key的hash值，再通过某种算法计算出该key要存储的数 组索引：
    1）若该索引位置没有元素，则添加成功【情况1】；
    2）若该索引位置有一个或多个元素（链表形式存在），则分别比较这些元素的哈希值：
    |— 若与所有元素哈希值不同则添加成功【情况2】；
    |— 若与其中一个元素哈希值相同，则调用key所在类的equals方法，
    若返回false，则添加成功【情况 3】，若返回true，则用新的value1替换原来的value；

    声明一：关于【情况2】和【情况3】，新的key1-value1与原来的数据以链表形式存储；
    声明二：在不断添加过程中会涉及到扩容问题，当超出临界值【默认threshold】时，
    集合容量会扩大到原来两倍，并将原有的数据复制过来；

• LinkedHashMap的底层实现原理
  源码中：

•  static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
        Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序
        Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        super(hash, key, value, next);
    }
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• JDK8 相较于JDK7在底层实现方面的不同：
  1）当new HashMap()时，底层没有创建一个长度为16的数组；
  2）JDK8中底层的数组是Node[],而不是Entry[]
  3）在第一次调用put方法时，才创建了一个长度为16的数组
  4）JDK7底层的数据结构【数组+链表】与JDK8中【数组+链表+红黑树】不同
  4.1) 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
  4.2)当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储