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技术 2022年11月10日
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前言:

Java的类集框架比较多,也十分重要,在这里给出图解,可以理解为相应的继承关系,也可以当作重要知识点回顾;

Collection集合接口

继承自:Iterable

public interface Collection<E> extends Iterable<E>

java.util.Collection是单值集合操作的最大父接口,其中有几个核心操作方法以及常用操作方法;

Modifier and Type Method(public) Description
boolean add(E e) 确保此集合包含指定的元素(可选操作)。
boolean addAll(Collection<? extends E> c) 将指定集合中的所有元素添加到此集合(可选操作)。
void clear() 从集合中删除所有元素(可选操作)。
boolean contains(Object o) 如果该集合包含指定的元素,则返回true。
boolean remove(Object o) 如果存在,则从此集合中删除指定元素的单个实例(可选操作)。
int size() 返回此集合中的元素数。
Object[] toArray() 返回一个包含此集合中所有元素的数组。
Iterator<E> iterator() 返回对此集合中的元素进行迭代的迭代器。

上面方法中有两个特殊的方法就是cotainsremove;都需要equals方法的支持才能删除与查询数据;否则找不到元素。

后面都是衍生出的子类方法。

List集合

最大特点:允许保存重复的元素,并在其父接口上扩充了其他的方法;

继承关系:

public interface List<E> extends Collection<E>
Modifier and Type Method(public) Description
void add(int index, E element) Inserts the specified element at the specified position in this list (optional operation).
boolean add(E e) Appends the specified element to the end of this list (optional operation).
ListIterator<E> listIterator() Returns a list iterator over the elements in this list (in proper sequence).
static <E> List<E> of() Returns an unmodifiable list containing zero elements.
default void forEach(Consumer<? super T> action) Performs the given action for each element of the Iterable until all elements have been processed or the action throws an exception.

实例:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.List集合;
import java.util.List;
public class 多数据保存 {
public static void main(String[] args) {
List<String> all = List.of("xbhg","Hello","World","welcome");
Object[] result = all.toArray();
for (Object t: result) {
System.out.println(t);
}
System.out.println("----------分割线----------");
all.forEach(System.out::println); //方法引用部分的引用构造方法
}
}

ArrayList子类

继承结构如下:

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable

实例化:重复元素允许保存并且按照添加时的顺序保存;

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.List集合;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class ArrayList实例化List {
public static void main(String[] args) {
List<String> all = new ArrayList<String>();
all.add("Hello");
all.add("你好");
all.add("你好");
all.add("xbhog");
System.out.println(all);
all.forEach(System.out::print);
//lambda表达式
all.forEach((str)->{
System.out.print(str+"、");
});
}
}

集合操作方法:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.List集合;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ArrayLIst集合相关操作 {
public static void main(String[] args) {
List<String> all = new ArrayList<String>();
System.out.println("集合是否为空?"+all.isEmpty()+"、集合元素个数"+all.size());
all.add("1");
all.add("2");
all.add("3");
System.out.println("集合是否为空?"+all.isEmpty()+"、集合元素个数"+all.size());
System.out.println(all.get(1));
System.out.println(all.remove("3"));
System.out.println("集合是否为空?"+all.isEmpty()+"、集合元素个数"+all.size());
}
}

ArrayList原理分析:重点

首先需要明确ArrayList是通过数组实现的;这样就出现了ArrayList通过什么样的方式进行的扩容操作,以及在什么情况下才会扩容?

ArrayList类中的数组是在构造方法中进行的空间开辟的;其对应的有无参和有参构造方法:

无参构造方法:使用空数组(长度为0)初始化,在第一次使用时会为其开辟空间为(初始化程度为10);

public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
//默认的开辟空间大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/**
* Shared empty array instance used for empty instances.
*/
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
* Shared empty array instance used for default sized empty instances. We
* distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when
* first element is added.
*/
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

有参构造方法:长度大于0则以指定长度开辟数组空间;如果长度为0,则按照无参构造方法进行;如果负数则抛出ILLegaLArgumentException异常;

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// defend against c.toArray (incorrectly) not returning Object[]
// (see e.g. https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}

当数组扩充后利用数组复制的形式,将旧数组中的数据复制到开辟的新数组中;

其最大程度为:

/**
* The maximum size of array to allocate (unless necessary).
* Some VMs reserve some header words in an array.
* Attempts to allocate larger arrays may result in
* OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
*/
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

ArrayList保存自定义类对象:

该操作必然包含了相关的增删改查;由于contains与remove方法的实现都需要通过对象比较俩完成;所以我们需要覆写equals方法

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.List集合;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;class Person{
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
} public String getName() {
return name;
} public int getAge() {
return age;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public boolean equals(Object obj){
if(this== obj) return true;
if(obj == null) return false;
if(!(obj instanceof Person)) return false;
Person pe = (Person) obj;
return this.name.equals(pe.name) && this.age == pe.age;
} @Override
public String toString() {
return "姓名:"+this.name +"、年龄:"+this.age;
}
}
public class ArrayList保存自定义类对象 {
public static void main(String[] args) {
List<Person> std = new ArrayList<Person>();
std.add(new Person("xbhog",1));
std.add(new Person("小明",2));
std.add(new Person("小白",3));
System.out.println("-------删除前的数据内容----------");
std.forEach((person)->{
System.out.println("姓名:"+person.getName()+"、年龄:"+person.getAge());
});
System.out.println("-------删除后的数据内容----------");
std.remove(new Person("小白",3));
std.forEach((person)->{
System.out.println("姓名:"+person.getName()+"、年龄:"+person.getAge());
});
System.out.println("-------查看数据是否存在----------");
System.out.println(std.contains(new Person("小明",2)));
}
}

LinkedList子类:

继承结构如下:基于链表形式的实现

public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, Serializable

实现LinkedList的集合操作:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.List集合;import java.util.LinkedList;
import java.util.List;public class LinkList链表操作 {
public static void main(String[] args) {
List<String> all = new LinkedList<String>();
all.add("java");
all.add("python");
all.add("Linux");
System.out.println(all);
System.out.println(all.get(2));
System.out.println(all.get(1));
}
}

Vector子类:

继承结构如下:

public class Vector<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable

从继承结构上可以看出,Vector子类的使用方式与ArrayList的使用方式相同;

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.List集合;
import java.util.List;
import java.util.Vector;
public class Vector子类实现List接口 {
public static void main(String[] args) {
List<String> all = new Vector<String>();
all.add("asda");
all.add("你好");
all.add("buhao");
System.out.println(all);
}
}

不同点:

以下是vector操作方法,采用的方式是synchronized 同步处理;属于线程安全,但是效率没有ArrayList高;

在考虑线程并发访问的情况下才能去使用vector子类。

public synchronized void copyInto(Object[] anArray)

Set集合

主要特点是:内部不允许保存重复元素

继承结构如下:

public interface Set<E> extends Collection<E>

实例化:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Set集合;
import java.util.Set;
public class set的基本使用 {
public static void main(String[] args) {
//不能有重复值,如果有的话会报错
//Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: duplicate element: 世界
// Set<String> all = Set.of("你好","xbhog","世界","世界");
Set<String> all = Set.of("你好","xbhog","世界");
System.out.println(all);
}
}

HashSet子类:

特点:散列存放且不允许保存重复元素 即:无序存放

继承结构如下:

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, Serializable

HashSet保存数据:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Set集合;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
public class HashSet保存数据 { //数据采用无序的保存方式,且不允许保存重复的数据
public static void main(String[] args) {
//保存的类型是String
Set<String> all = new HashSet<String>();
all.add("小李");
all.add("小红");
all.add("小1");
all.add("小2");
all.add("小花");
all.add("小花");
System.out.println(all);
Iterator<String> iter = all.iterator();
while(iter.hasNext()){
String str = iter.next();
System.out.print(str+"、");
}
}
}

LinkedHashSet子类:JDK1.4加入—解决HashSet无法顺序保存的数据

实现是基于链表保存的数据:增加的顺序就是集合的保存顺序,且不会保存重复的数据。

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Set集合;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Set;
public class 链表实现LinkHashSet { //基于链表的操作,且保存的数据为顺序保存
public static void main(String[] args) {
Set<String> all = new LinkedHashSet<String>();
all.add("小李老师");
all.add("小bai");
all.add("小明");
all.add("小黄");
System.out.println(all);
Iterator<String> iter = all.iterator();
while (iter.hasNext()) {
String str = iter.next();
System.out.println(str + "、");
}
}
}

TreeSet子类:

特点:使得集合中保存的数据进行有序排列

其继承结构如下:

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, Serializable

TreeSet子类继承AbstractSet抽象类并实现了NavigableSet接口(该接口为排序标准接口,是Set的子类)

TreeSet保存数据:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Set集合;
import java.util.*;
public class TreeSet子类的有序排列 {
//所有保存的数据按照从大到小的顺序(字符按照字母大小顺序依次比较)
public static void main(String[] args) {
Set<String> all = new TreeSet<String>();
all.add("11");
all.add("hello");
all.add("hello");
all.add("world");
all.add("add");
all.add("部署");
all.add("啊哈");
System.out.println(all);
}
}

优先级:数字排序>字母排序>汉字排序

TreeSet子类排序分析:

该类子在进行有序数据存储时依据的是Comparable接口实现排序;需要注意的是在覆写compareTo()方法时需要进行类中全部属性的比较;否则出现部分属性相同时被误判为同一个对象;导致重复元素判断失败;

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Set集合;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
class Member implements Comparable<Member>{
private String name;
private int age;
public Member(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString(){
return "姓名:"+this.name +"、年龄:"+this.age;
}
@Override
public int compareTo(Member per){
if(this.age < per.age) return -1;
else if(this.age > per.age) return 1; //年龄相同时比较名字
else {
return this.name.compareTo(per.name);
}
}
}public class TreeSet子类排序分析 {
public static void main(String[] args) {
Set<Member> all = new TreeSet<Member>();
all.add(new Member("张三",12));
all.add(new Member("李四",12));
all.add(new Member("王五",20));
all.add(new Member("王五",20));
all.forEach(System.out::println);
}
}

关于compareTo的相关描述,可以到源码下的注释中翻译了解。

重复元素消除:(非排序的集合中的重复元素)

依靠两种方法:

  1. Hash码:public int Hashcode();
  2. 对象比较:public boolean equals(Object obj);

在进行对象比较的过程中,首先会使用hashCode()方法与集合中已经保存的代码进行匹配比较;如果代码相同则再使用equals()方法进行属性的依次比较;如果全部相同;则为相同元素;

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Set集合;
import java.util.*;
class Person{
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (!(o instanceof Person)) return false; Person person = (Person) o; if (age != person.age) return false;
if (name != null ? !name.equals(person.name) : person.name != null) return false; return true;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
public class 重复元素消除 {
public static void main(String[] args) {
Set<Person> all = new HashSet<Person>();
all.add(new Person("张三",19));
all.add(new Person("李四",19));
all.add(new Person("王五",20));
all.add(new Person("王五",20));
all.add(new Person("魏六",66));
all.add(new Person("xbhog",10));
System.out.println("------------第一种输入方式-----------");
all.forEach((person -> {
System.out.println(person.getName()+"----"+person.getAge());
}));
System.out.println("------------第二种输入方式-----------");
Iterator<Person> iter = all.iterator();
while(iter.hasNext()){
Person per = iter.next();
System.out.println(per.getName() + " "+per.getAge());
}
}
}

通过hashSet 保存了重复元素,再两个方法的作用实现去重操作。

集合输出

在类框架中的对于集合的标准输出为:IteratorListIteratorEnumerationforeach;

Iterator迭代输出:

迭代输出:依次判断每个元素,判断其是否有内容,如果有内容就输出。

Iterator接口依靠Iterable接口中的iterate()方法实例化的;

Iterator常用方法:

boolean hasNext() Returns true if the iteration has more elements.
E next() 返回迭代中的下一个元素。
default void remove() 从基础集合中移除该迭代器返回的最后一个元素(可选操作)。
boolean hasNext() 如果迭代有更多元素则返回true。

实例:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.集合输出;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
public class Iterator输出Set集合 {
public static void main(String[] args) {
Set<String> all = Set.of("Hello","World","xbhog");
Iterator<String> iter = all.iterator();
while(iter.hasNext()){
String str = iter.next();
System.out.print(str+"、");
}
}
}

关于数据删除的问题:

在Collection中与Iterator都有remove方法;那么应该选择什么呢:

Collection不管三七二十一,就给你删除了,这样会造成Java.util.ConcurrentModificationException错误;

而Iterator在迭代的时候;都会需要依据存储的数据内容进行判断;

所以只有Iterator接口中的remove才是实现删除数据的正确方法。

如:

package cn.mldn.demo;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
public class JavaCollectDemo {
public static void main(String[] args) {
// 如果使用Set.of()或List.of()创建的集合不支持删除操作
Set<String> all = new HashSet<String>();
all.add("小白");// 保存数据
all.add("Java");// 保存数据
all.add("Java"); // 保存重复数据
all.add("xbhog");// 保存数据
Iterator<String> iter = all.iterator();
while (iter.hasNext()) {// 集合是否有数据
String str = iter.next();// 获取数据
if ("Java".equals(str)) {
iter.remove() ; // 删除当前数据
} else {
System.out.print(str + "、");
}
}
}
}

ListIterator双向迭代:

首先区别Iterator的作用:

Iterator完成的是从前向后单向输出

ListIterator完成的是从后向前输出

但是只有实现Iterator从前向后的输出后才能实现ListIterator从后向前的输出(注意先后顺序);

因为只有实现从前向后输出结束后,指针才执行最后;

如果顺序相反则会输出为空。

其下的扩充方法

Modifier and Type Method Description
boolean hasPrevious() 如果该列表迭代器在反向遍历列表时拥有更多元素,则返回true。
E previous() 返回列表中的前一个元素,并向后移动光标位置。

实例:执行双向迭代

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.集合输出;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class 双向迭代输出ListIterator {
public static void main(String[] args) {
List<String> all = new ArrayList<String>();
all.add("小李");
all.add("小宋");
all.add("xbhog");
ListIterator<String> iter = all.listIterator();
System.out.println("执行从后往前的操作的话必须需要先执行从前往后的操作,这样才能是指针指向后面");
//如果不按照相关操作进行,则从后往前的操作输出为空;
System.out.println("从前往后输出:-----------");
while(iter.hasNext()){
System.out.println(iter.next());
}
System.out.println("从后往前输出:------------");
while(iter.hasPrevious()){ //判断是否有前一个元素
System.out.println(iter.previous()); //有的输出前一个元素
}
}
}

ListIterator接口实现了List集合的双向迭代操作。

Enumeration枚举输出:

该类型的输出是建立在Vector集合上的;相当于依附产品;

其接口常用方法:

Modifier and Type Method Description
boolean hasMoreElements() 测试此枚举是否包含更多元素。
E nextElement() 如果该枚举对象至少还有一个要提供的元素,则返回该枚举的下一个元素。

实例:输出vector集合数据

package cn.mldn.demo;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;
public class JavaCollectDemo {
public static void main(String[] args) {
Vector<String> all = new Vector<String>(); // 实例化Vector
all.add("小黄");// 保存数据
all.add("Java");// 保存数据
all.add("xbhog");// 保存数据
Enumeration<String> enu = all.elements() ;// 获取Enumeration实例
while (enu.hasMoreElements()) {
String str = enu.nextElement() ;
System.out.print(str + "、");
}
}
}

注意Enumeration只有输出操作没有删除操作。

foreach输出:

没啥好说的,既可以实现数组输出外,也支持集合的输出;

package cn.mldn.demo;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class JavaCollectDemo {
public static void main(String[] args) {
Set<String> all = new HashSet<String>(); // 实例化Set
all.add("小黄");// 保存数据
all.add("Java");// 保存数据
all.add("xbhog");// 保存数据
for (String str : all) {
System.out.print(str + "、");
}
}
}

实现自定义foreach输出:

首先需要知道实现foreach需要Iterator接口的支持;所以在Set与List集合才可以通过foreach实现输出;

如果我们自己要实现自定义类的输出,那么我们就需要实例化Iterable接口完成iterator的功能;

package cn.mldn.demo;
import java.util.Iterator;
class Message implements Iterable<String> {// 支持foreach输出
private String[] content = { "Java", "Python", "Ubuntu" }; // 信息内容
private int foot; // 操作脚标
@Override
public Iterator<String> iterator() {// 获取Iterator实例
return new MessageIterator();
}
private class MessageIterator implements Iterator<String> {
@Override
public boolean hasNext() {// 判断是否存在内容
return Message.this.foot <
Message.this.content.length;
}
@Override
public String next() {// 获取数据
return Message.this.content[Message.this.foot++];
}
}
}
public class JavaCollectDemo {
public static void main(String[] args) {
Message message = new Message();// Iterable接口实例
for (String msg : message) {// foreach输出
System.out.print(msg + "、");
}
}
}

Map集合

map的集合形式是键值对的方式;

其常用方法:

Modifier and Type Method Description
V get(Object key) Returns the value to which the specified key is mapped, or null if this map contains no mapping for the key.
V put(K key, V value) Associates the specified value with the specified key in this map (optional operation).
static <K,V> Map<K,V> of() Returns an unmodifiable map containing zero mappings.

其中Map.of()可以将每一组数据转为map进行保存;

使用Map保存Key-Value数据:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.Collection;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class 保存Key_Value数据 {
public static void main(String[] args) {
// 如果Key重复 则会报错:java.lang.IllegalArgumentException
// 如果Value与Key设置为null,则会报错:java.lang.NullPointerException
Map<String,Integer> map = Map.of("one",1,"two",null);
System.out.println(map);
// System.out.println(map.get("one"));
// Put只能在map子类中使用
}
}

注意点:

  1. 如果Key重复 则会报错:java.lang.IllegalArgumentException
  2. 如果Value与Key设置为null,则会报错:java.lang.NullPointerException

HashMap子类:

特点:采用散列方式保存数据,即无序排列

继承结构:

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

HashMap进行map集合的操作:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class HahMap子类 {
public static void main(String[] args) {
Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
// 进行Map的集合操作
// map.put("One",1);
// map.put("Two",2);
// map.put("Three",3);
// System.out.println(map);// Map数据的保存方法:
System.out.println(map.put("One",1)); //保存数据,但是保存的数据的key不存在,返回null
System.out.println(map.put("One",101)); // 返回1,也就是返回的是覆盖掉的值 map.put("Three",3);
map.put("demo1",4);
map.put("demo2",null);
map.put("Te",6);
map.put(null,7);
/*结果
* null、7
* */
System.out.println(map.get("demo2"));
System.out.println(map.get(null));
}
}

注意两个输出的注释:

//Map数据的保存方法:
System.out.println(map.put("One",1)); //保存数据,但是保存的数据的key不存在,返回null
System.out.println(map.put("One",101)); // 返回1,也就是返回的是覆盖掉的值

在使用Map保存数据的时候Key与Value都不能使用null,但是使用HashMap进行保存数据可以将Key或Value设置为null,当然也可以Key=Value=null,但是这样的实现保存毫无意义。

put方法在发生覆盖钱都可以返回原始内容,这样就可以依据返回结果来判断所设置的key是否存在;

HashMap数据扩充操作原理分析:

1) 首先观察构造方法:

设置数据扩充阈值;

public HashMap() {
// all other fields defaulted
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
}

然后跳转DEFAULT_LOAD_FACTOR查看:

作用:容量的扩充阈值

/**
* The load factor used when none specified in constructor.
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

通过源码可以发现,每个Hashmap在对象实例化的时候都已经考虑到了数据存储的扩充问题;

2) 观察HashMap中的put方法

public V put(K key,V value){
return putVal(hash(key),key,value,false,true);
}

在使用put方法进行数据保存的时候会调用putVal方法,同时会将key进行哈希处理(生成hash码)

而putVal()方法为了方便数据保存会将数据封装为一个Node节点类对象,而在使用putVal()方法的操作过程会调用reasize()方法进行扩容;

3)容量扩充

当保存的数据超过既定的存储容量则会进行扩容,原则如下:

常量地址:DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;作为初始化的容量配置,而后1向左移4为-》16;

常量的默认大小为16个元素,也就是说默认可以保存的最大的内容是16;

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

当保存的数据内容超过了设置的阈值DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f

相当于容量x阈值 = 16*0.75 = 12;即保存到12个元素的时候就会进行容量扩充;

扩充的模式是2倍扩充:即每一次扩充2倍的容量。

4)大数据下的数据存储方式:

在JDK1.8之后来到大数据时代,这就触发了HashMap在大数据量中的访问效率问题;

其中提供了一个重要的常量:TREEIFY_THRESHOLD

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

在使用HashMap进行保存的时候,如果保存的数据个数没有超过阈值8,那么会按照链表的形式进行数据的存储;而超过了这个阈值,则会将链表转为红黑树以实现树的平衡;并且利用左旋与右旋保证数据的查询性能。

LinkedHashMap子类:

特点:基于链表形式实现偶对的存储,可以保证存储顺序与数据增加的顺序相同;

继承结构:

public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>

使用LinkedHashMao子类存储数据:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class LinkedHashMap子类存储数据 {
public static void main(String[] args) {
Map<String,Integer> map = new LinkedHashMap<String,Integer>();
map.put("张三",1);
map.put("李四",2);
map.put("王五",3);
map.put(null,3);
map.put("赵六",null);
System.out.println(map);
}
}

运行可以发现集合的保存的顺序与数据增加顺序相同;同时LinkedHashMap子类允许保存的Key或value内容为null;

Hashtable子类:

其继承结构如下:

public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

使用Hashtable子类保存数据:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class LinkedHashMap子类存储数据 {
public static void main(String[] args) {
Map<String,Integer> map = new Hashtable<String,Integer>();
map.put("张三",1);
map.put("李四",2);
System.out.println(map);
}
}

HashMap与Hashtable的区别:

HashMap中的 方法都是异步操作(非线程安全),HashMap中允许保存null数据

Hashtable中的方法都是同步操作(线程安全),但是效率慢,Hashtable不允许保存Null数据;否则会出现NUllpointException;

TreeMap子类:

特点:TreeMap属于有序的Map集合类型;它可以按照key进行排序;所以需要Comaprable接口配合;

继承结构如下:

public class TreeMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, Serializable

TreeMap子类进行数据Key的排序:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class TreeMap子类进行数据Key的排序 {
public static void main(String[] args) {
// 因为该程序保存的Key属于String类型,由于String中实现了Comparable接口,所以
// 可以根据保存的字符的编码进行由低到高的进行排序
/*
* public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence
*
*
* */
Map<String,Integer> map = new TreeMap<String,Integer>();
map.put("C",3);
map.put("B",2);
map.put("A",1);
System.out.println(map); }
}

Map.Entry内部接口:

在JDK1.9开始可以利用Map接口中创建Map.entry内部接口实例;

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.Map;
public class Map_Entry内部接口 {
public static void main(String[] args) {
Map.Entry<String,Integer> entry = Map.entry("One",1);
System.out.println(entry.getKey());
System.out.println(entry.getValue());
//观察使用的子类
System.out.println(entry.getClass().getName());
}
}

在程序继续宁Map.Entry对象构建的时,只传入Key和Value就会自动利用KeyValueHolder子类实例化Map.Entry接口对象。

Iterator输出Map集合:

集合数据输出的标准形式是基于Iterator接口完成的;Collection接口直接提供iterator方法可以获得iterator接口实例;但由于Map接口中保存的数据是多个Map.Entry接口封装的二元偶对象,所以就必须采用Map集合的迭代输出;

  1. 使得Map接口中的entrySet(),将Map集合变为Set集合;
  2. 取得Set接口实例后就可以利用iterator方法取得iterator的实例化对象;
  3. 使用iterator迭代找到每一个Map.Entry对象,并进行Key与Value的分。

Iterator和foreach输出Map集合:

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class Map集合的输出问题 {
public static void main(String[] args) {
Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
map.put("One",1);
map.put("two",2);
// 输出的map中的Key与Value的值
Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet();//将Map集合转变为Set集合
Iterator<Map.Entry<String,Integer>> iter = set.iterator(); //获取Iterator接口
while(iter.hasNext()){
// Set中存的都是Map.Entry()对象
Map.Entry<String, Integer> me = iter.next();
System.out.print(me.getKey()+" "+me.getValue());
}
// System.out.println("\n");
//foreach循环输出Map集合:
for(Map.Entry<String,Integer> entry:set){
System.out.print(entry.getKey()+" "+entry.getValue());
}
}
}

自定义Key类型:

采用自定义类的形式实现,但是作为Key类型的类由于存在数据查找的需求,所以必须在类中覆写hashcode()与equals()方法。

package Java从入门到项目实战.Java类集框架.Map集合;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
class Member{
private String name;
private int age; public Member(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
} public String getName() {
return name;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public int getAge() {
return age;
} public void setAge(int age) {
this.age = age;
} @Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (!(o instanceof Member)) return false; Member member = (Member) o; if (age != member.age) return false;
if (name != null ? !name.equals(member.name) : member.name != null) return false; return true;
} @Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
/*
* Key进行自定义;作为Key类型的类由于存在数据查找的需求,所以应该在类中覆写HashCode() 和equals();
* */
public class 自定义Key的值 {
public static void main(String[] args) {
Map<Member,String> map = new HashMap<Member,String>();
map.put(new Member("张三",22),"xbhog");
map.put(new Member("李四",23),"博客");
map.put(new Member("王五",26),"welcome");
System.out.println(map.get(new Member("张三",22))); }
}

在存储大量的数据中,key还是可能出现重复的问题,这个问题叫Hash冲突;

解决的方式:

链地址法(拉链法)、开放寻址、再哈希、建立公共溢出区;

完结:

该博客字数6651,是迄今为止个人整理博客篇幅最长,字数最多的;希望读者能有所收获,也希望审核能过,选择博客园第一感觉,园子里很舒服,学术氛围很好,博文质量很高;不敢说自己的每篇文章写的都可以,但是也注入了自己的心血,希望能上首页!

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