Java 中Map接口的详解

一、.Map接口:双列数据,存储key-value 键值对的数据的集合。

Map接口的主要实现类:

  1. HashMap:作为Map接口的主要实现类,线程不安全,效率高,存储null的key和value
    LinkedHashMap作为HashMap的子类:保证在遍历Map元素时,可以按照添加的顺序实现遍历。
    原因:在原有的hashMap底层原理上,添加了一对指针,指向前一个和后一个元素,对于频繁的遍历操作,此类的效率高于HashMap
  2. TreeMap:保证按照添加的key-value进行排序,实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序,底层使用红黑树。
  3. Hashtable:作为古老的实现类,线程安全的,效率低,不能存储null的key和value。
    properties作为Hashtable的子类:常用来处理配置文件,key和value都是String类型。

二、Map结构的理解:

  1. Map中的key:无序的,不可重复的,使用set存储所有的key,------key所在的类要重写equals()和hashCode(), (以hashMap为例)。
  2. Map中的value:无序的,可重复的,使用Collection存储所有的value, —value所在的类要重写equals()
  3. 一个键值对key-value,构成了一个Entry对象
  4. Map中的Entry是无序的,不可重复的,使用set存储所有的entry

三、HashMap的底层实现原理?以JDK7为例说明
HashMap hashMap = new HashMap():
在实例化以后,底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table
…可能已经执行过多此put了…
map.put(key1,value1):
首先调用key1所在类的hashCode()计算key1的哈希值,此哈希值经过某种算法计算以后,得到Entry数组中的存放位置。
如果此位置上的数据为空,此时key1-value1添加成功 -------情况1
如果此位置上的数据不为空(意味着此位置存在一个或多个数据,以链表的形式存在),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值:
如果key1的哈希值,与已经存在的数据的哈希值,都不相同。此时key1-value1添加成功。-----情况2
如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)
如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功 ----情况3
如果equals()返回true:使用value1替换value2

补充:关于情况2和情况3:此时key1-value1和原来的数据以链表的方式进行存储。

扩容:在不断添加的过程中,会遇到扩容的问题,当超出临界值(且要存放的位置非空)时,扩容,默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据复制过来。

JDK8相较于JDK7在底层实现方面的不同:

  1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
  2. JDK 8底层的数组是:Node[] ,而非Entry[]
  3. 首次调用put()方法时,底层创建一个长度为16的数组。
  4. JDK7底层结构只有:数据+链表
  5. JDK8中底层数据结构:数据+链表+红黑树 。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,且当前的数组长度大于64时,此时此索引位置上的所有数据改为红黑树存储。

DEFAULT_INITIALCAPACITY:HashMap的默认容量:16

DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子:0.75

threshold:扩容的临界值 =容量*默认加载因子 =12

TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8

MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时,最小的hash表容量为:64

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