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Map接口实现类的特点
Map接口常用方法
Map 接口的遍历方法
小结
HashMap
- hashmap的扩容机制以及源码分析
- hashset与hashmap的不同
Hashtable
- Hashtable基本介绍
- hashtabl扩容机制以及源码分析
- 总结
Properties
- Properties基本介绍

Map接口实现类的特点

Map和Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据：key-value
Map中的 key 和 value 可以是任何引用类型的数据，会封装到 HashMap$Node对象中
Map 中的 Key 不允许重复，原因和HashSet 一样
Map 中的 value 可以重复
Map 的key 可以为 null，value 也可以为null，注意 key 为null，只能有一个，
常用String类作为Map 的key
key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到对应的 value
Map存放数据的 key-value 示意图，一对 k-v 是放在一个Node中的，又因为Node实现了 Entry接口，有些书上也说，一对k-v是一个Entry


@SuppressWarnings({"all"})
public class Map_ {public static void main(String[] args) {//老韩解读Map 接口实现类的特点, 使用实现类HashMap//1. Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:Key-Value(双列元素)//2. Map 中的 key 和  value 可以是任何引用类型的数据，会封装到HashMap$Node 对象中//3. Map 中的 key 不允许重复，原因和HashSet 一样，前面分析过源码.//4. Map 中的 value 可以重复//5. Map 的key 可以为 null, value 也可以为null ，注意 key 为null,//   只能有一个，value 为null ,可以多个//6. 常用String类作为Map的 key//7. key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到对应的 valueMap map = new HashMap();map.put("no1", "韩顺平");//k-vmap.put("no2", "张无忌");//k-vmap.put("no1", "张三丰");//当有相同的k , 就等价于替换.map.put("no3", "张三丰");//k-vmap.put(null, null); //k-vmap.put(null, "abc"); //等价替换map.put("no4", null); //k-vmap.put("no5", null); //k-vmap.put(1, "赵敏");//k-vmap.put(new Object(), "金毛狮王");//k-v// 通过get 方法，传入 key ,会返回对应的valueSystem.out.println(map.get("no2"));//张无忌System.out.println("map=" + map);}
}

Map接口常用方法

put：添加
remove：根据键删除映射关系
get：根据键获取值
size：获取元素个数
isEmpty：判断个数是否为0
clear：清除
containsKey：查找键是否存在

public class MapMethod {public static void main(String[] args) {//        map 接口常用方法Map map = new HashMap<>();map.put("卡卡西",new Book("美少女战士",100));map.put("卡卡西","火影");map.put("鸣人","佐助");map.put("博人","佐助");map.put("纲手",null);map.put(null,"大蛇丸");map.put("guoxiao","sb");System.out.println("map="+map);System.out.println("=========");
//        1. put：添加//        2. remove：根据键删除映射关系map.remove(null);System.out.println("map="+map);//        3. get：根据键获取值System.out.println("=========");Object val = map.get("guoxiao");System.out.println(val);//        4. size：获取元素个数System.out.println("=========");int size = map.size();System.out.println(size);//        5. isEmpty：判断个数是否为0System.out.println("=========");boolean empty = map.isEmpty();System.out.println(empty);//        6. clear：清除System.out.println("=========");map.clear();System.out.println("map="+map);//        7. containsKey：查找键是否存在System.out.println("=========");map.put("lk","wkliu");boolean lk = map.containsKey("lk");System.out.println(lk);}
}class Book {private String name;private int num;public Book(String name, int num) {this.name = name;this.num = num;}
}

Map 接口的遍历方法

package com.hspedu.map_;import java.util.*;/*** @author 韩顺平* @version 1.0*/
@SuppressWarnings({"all"})
public class MapFor {public static void main(String[] args) {Map map = new HashMap();map.put("邓超", "孙俪");map.put("王宝强", "马蓉");map.put("宋喆", "马蓉");map.put("刘令博", null);map.put(null, "刘亦菲");map.put("鹿晗", "关晓彤");//第一组: 先取出 所有的Key , 通过Key 取出对应的ValueSet keyset = map.keySet();//(1) 增强forSystem.out.println("-----第一种方式-------");for (Object key : keyset) {System.out.println(key + "-" + map.get(key));}//(2) 迭代器System.out.println("----第二种方式--------");Iterator iterator = keyset.iterator();while (iterator.hasNext()) {Object key =  iterator.next();System.out.println(key + "-" + map.get(key));}//第二组: 把所有的values取出Collection values = map.values();//这里可以使用所有的Collections使用的遍历方法//(1) 增强forSystem.out.println("---取出所有的value 增强for----");for (Object value : values) {System.out.println(value);}//(2) 迭代器System.out.println("---取出所有的value 迭代器----");Iterator iterator2 = values.iterator();while (iterator2.hasNext()) {Object value =  iterator2.next();System.out.println(value);}//第三组: 通过EntrySet 来获取 k-vSet entrySet = map.entrySet();// EntrySet<Map.Entry<K,V>>//(1) 增强forSystem.out.println("----使用EntrySet 的 for增强(第3种)----");for (Object entry : entrySet) {//将entry 转成 Map.EntryMap.Entry m = (Map.Entry) entry;System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());}//(2) 迭代器System.out.println("----使用EntrySet 的 迭代器(第4种)----");Iterator iterator3 = entrySet.iterator();while (iterator3.hasNext()) {Object entry =  iterator3.next();//System.out.println(next.getClass());//HashMap$Node -实现-> Map.Entry (getKey,getValue)//向下转型 Map.EntryMap.Entry m = (Map.Entry) entry;System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());}}
}

小结

Map接口的常用实现类：HashMap、HashTable和Properties
HashMap是Map接口使用频率最高的实现类。
HashMap是以key-value对的方式来存储数据
Key不能重复，但是值可以重复，允许使用null键和null值
如果添加相同的key，则会覆盖原来的key-value，等同于修改（key不会替换，val会替换）
与HashSet一样，不保证映射的顺序，因为底层是以hash表的方式来存储的
HashMap没有实现同步，因此是线程不安全的，方法上没有做同步互斥操作，没有synchronized

HashMap

hashmap的扩容机制以及源码分析

HashMap底层维护了Node类型的数组table，默认为null
当创建对象时，将加载因子（loadfactor)初始化为0.75
当添加 key-val时，通过key的哈希值得到在table的索引。然后判断该索引处是否有元素，如果没有元素直接添加。如果该索引处有元素，继续判断该元素的key是否和准备加入的key相同，如果相等，则直接替换value；如果不相等需要判断是树结构还是链表，做出相应处理。如果添加时发现容量不够，则需扩容。
第一次添加，则需要扩容table容量为16，临界值（threshold）为12 (16 *0.75)
以后再扩容，则需要扩容table容量为原来的2倍，临界值为原来的2倍，即24，依次类推
在Java8种，如果一条链表的元素个数超过 TREEIFY_THRESHOLD（默认是8），并且table的大小 >= MIN_TREEIEF_CAPACITY（默认是64），就会进行树化（红黑树）

我们在上一章中介绍了HashSet的扩容机制，其实HashSet的底层就是HashMap，因为，HashSet讲的很仔细了，所以，这里我们就泛泛的提一下

package com.hspedu.map_;import java.util.HashMap;/*** @author 韩顺平* @version 1.0*/
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource1 {public static void main(String[] args) {HashMap map = new HashMap();map.put("java", 10);//okmap.put("php", 10);//okmap.put("java", 20);//替换valueSystem.out.println("map=" + map);}
}

构造器

 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//辅助变量//如果底层的table 数组为null, 或者 length =0 , 就扩容到16if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;//取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v//, 创建成一个 Node ,加入该位置即可if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {Node<K,V> e; K k;//辅助变量// 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同，// 并 满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象  || equals返回真)// 就认为不能加入新的k-vif (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;else if (p instanceof TreeNode)//如果当前的table的已有的Node 是红黑树，就按照红黑树的方式处理e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else {//如果找到的结点，后面是链表，就循环比较for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环if ((e = p.next) == null) {//如果整个链表，没有和他相同,就加到该链表的最后p.next = newNode(hash, key, value, null);//加入后，判断当前链表的个数，是否已经到8个，到8个，后//就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}if (e.hash == hash && //如果在循环比较过程中，发现有相同,就break,就只是替换value((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value; //替换，key对应valueafterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;//每增加一个Node ,就size++if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 临界值，就扩容resize();afterNodeInsertion(evict);return null;}5. 关于树化(转成红黑树)//如果table 为null ,或者大小还没有到 64，暂时不树化，而是进行扩容.//否则才会真正的树化 -> 剪枝final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {int n, index; Node<K,V> e;if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)resize();}

hashset与hashmap的不同

我们之前说过，hashset的底层其实就是HashMap，其实二者在扩容机制上时一样的，底层都是数组+链表+红黑树。但是还是有一些不同的。

无论是往hashmap还是hashset中添加元素，其实最终添加的都是Node（newNode(hash, key, value, null)）

HashMap map = new HashMap();map.put("java", new test("张三"));//ok

hashmap添加元素的时候，这个value是有值的，对应的就是元素值。

 set  = new HashSet();set.add("lucy");//添加成功

 private static final Object PRESENT = new Object();

hashset通过add（）添加元素，执行put时，传的value时PRESENT，无论添加什么元素，它是不变的，只起到占位符的作用，而key值才对应了我们传的元素。

Hashtable

Hashtable基本介绍

存放的元素是键值对：K-V
Hashtable的键和值都不能为null，否则会抛出NullPointerException
Hashtable使用方法基本上和 hashMap一样
Hashtable是线程安全的(synchorized)，hashMap 是线程不安全的

hashtabl扩容机制以及源码分析

 Hashtable table = new Hashtable()

 public Hashtable() {this(11, 0.75f);}

public Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) {if (initialCapacity < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: "+loadFactor);if (initialCapacity==0)initialCapacity = 1;this.loadFactor = loadFactor;table = new Entry<?,?>[initialCapacity];threshold = (int)Math.min(initialCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);}

hashtable在调用空参构造器的时候，就创建了一个大小为11的数组table
加载因子还是0.75，阈值为8

 public synchronized V put(K key, V value) {// Make sure the value is not nullif (value == null) {   //这也就说明了为什么hashtable不能放nullthrow new NullPointerException();}// Makes sure the key is not already in the hashtable.Entry<?,?> tab[] = table;//计算在数组中的索引位置，直接拿hash值与0x7FFFFFFF（0111111111111111111111111111111）与运算然后再堆数组大小取模int hash = key.hashCode();int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;@SuppressWarnings("unchecked")Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];//取数组的节点//如果index索引位置的数组节点存在，就依次遍历该索引位置的链表的结点//如果存在相同的节点，就新值替换旧值，并返回旧值for(; entry != null ; entry = entry.next) {if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {V old = entry.value;entry.value = value;return old;}}addEntry(hash, key, value, index);return null;}

 private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {//计算被修改的次数modCount++;Entry<?,?> tab[] = table;if (count >= threshold) {//判断时候达到阈值// Rehash the table if the threshold is exceededrehash();//扩容tab = table;hash = key.hashCode();index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;//扩容后，重新计算索引的位置}// Creates the new entry.@SuppressWarnings("unchecked")Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];//再取index的值tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);//把新元素放在table索引为4的位置上。count++;//计算元素个数}

protected void rehash() {int oldCapacity = table.length;Entry<?,?>[] oldMap = table;// overflow-conscious codeint newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;//扩容直接2n+1if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)// Keep running with MAX_ARRAY_SIZE bucketsreturn;newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;}Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];//创建一个新的数组modCount++;threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAX_ARRAY_SIZE + 1);//重新计算阈值table = newMap;//把以前的table的所有的节点重新计算下在新table的位置，并重新排放for (int i = oldCapacity ; i-- > 0 ;) {for (Entry<K,V> old = (Entry<K,V>)oldMap[i] ; old != null ; ) {Entry<K,V> e = old;old = old.next;int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;e.next = (Entry<K,V>)newMap[index];newMap[index] = e;}}}

总结

hashtable的底层是数组＋链表
如果使用空参构造器：
初始化table数组的大小是11，需要扩容时直接2N+1，加载因子为0.75，以后达到阈值时就2n+1的扩容。
如果新的元素在数组对应的索引上，没有任何节点，就直接存放，如果有，就放在链表的第一个节点的位置。
如果使用有参构造器，初始化创建Capacity大小的数组，加载因子为0.75，以后也是2n+1的扩容，扩容后把新的
hashtable没有链表树化

hashmap和hashtable都会在扩容后，把旧的table的元素，重新计算索引后放在新的table上

Properties

Properties基本介绍

Properties类继承自HashTable类并且实现了Map接口，也是使用一种键值对的形式来保存数据。
他的使用特点和Hashtable类似
Properties 还可以从 xxx.properties 文件中，加载数据到Properties类对象，并进行读取和修改
说明：xxx.properties 文件通常作为配置文件

public class Properties_ {public static void main(String[] args) {//        1. Properties 继承自 Hashtable
//        2. 可以通过 k-v 存放数据， key和value不能为空Properties properties = new Properties();properties.put("john",100);
//        properties.put(null,100);  //NullPointerException
//        properties.put("john",null); //NullPointerExceptionproperties.put("lucy",100);properties.put("lic",100);properties.put("lic",80);System.out.println(properties);//        通过 key 获取对应的值System.out.println(properties.get("lic"));
//        删除properties.remove("lic");System.out.println(properties);//        修改properties.put("john","wkliu");System.out.println(properties);}
}

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