JAVA编程思想（第四版）学习笔记----11.10 Map

之前学习的是Collection层次的List接口。List层次比较简单，除去与多线程安全相关的CoppyOnWriteArrayList<T>类，这一个类在集中涉及多线程相关知识时候再学习，以及已经过时的向量Vector<T>、栈Stack<T>外，只剩下两种比较常用的List接口的实现，也就是基于数组的ArrayList和基于链表的Linkedlist两个类。这两个列表实现中最简单、最常用的还是ArrayList。至于LinkedList,由于其具体实现中实现了Deque队列接口，在功能上具有比列表更多的功能，所以在学习完队列之后再学习Linkedlist应该是比较合理的。

在平时的开发中由于队列用到的比较少，所以关于队列的学习也放置在后面。Collection中的另外一个常用的容器是Set接口的相关实现类。又由于java在设计Set实现类时是基于Map进行实现的，也就是说没有Map就没有Set，故而接下来先学习Map,然后再学习Set，这个学习顺序应该是比较合理的。

下面先放上一张Map接口的相关层次结构图（相关资源来自网络）：

Map接口中最常用到的实现类有HashMap(无序，快速访问元素)、LinkedHashMap(按照添加顺序排序，快速访问)、TreeMap(按照键的比较升序排列)

接口Map<K,V>

public interface Map<K,V> 

Map<K,V>接口是Map层次的根接口，与Collection<T>接口不同的是，该接口是真正的根接口，并没有拓展自其他的接口。

Map提供将键映射到值的对象，一个映射不能包括重复的键；每个键最多只能映射到一个值(但是值的类型可以为单值类型比如String,也可以为多值类型比如List)。Map接口提供三种collection视图，允许以键集，值集，或键值对映射关系集的形式对某个映射进行查看。映射顺序定义为迭代器在映射的collection视图上返回其元素的顺序。某些映射实现可明确保证其顺序，如 TreeMap、LinkedHashMap 类；另一些映射实现则不保证顺序，如 HashMap 类。

某些映射实现对可能包含的键和值有所限制。例如，某些实现禁止 null 键和值，另一些则对其键的类型有限制。

抽象类AbstractMap<K,V>

public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>

此类提供了Map接口的骨干实现，其功能类似于Collection接口中的AbstractCollection,都是以最大限度减少实现相应接口所需的工作。此类没有实现的方法为entrySet()，同时限制了put(K key,V value)方法。

要实现不可修改的映射，只需要扩展AbstracMap类，并提供entrySet方法的实现，该实现返回键-值的映射关系set视图。通常返回的set将依次在AbstractSet(Set接口的骨干实现)上实现。此set不支持add或者remove方法，其迭代器也不支持remove方法。（啥意思？？？）

要实现可修改的映射，除了实现entrySet方法外，还需要实现AbstractMap类的put方法，此类对该方法进行了限制，如果没有重写调用此类或抛出UnsupportedOperationException，此外entrySet().iterator()返回的迭代器也必须另外实现其remove()方法。

类HashMap

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

HashMap是基于哈希表的Map接口的实现。该类是常用的映射。此实现提供了Map接口定义的所有可选的映射操作，允许使用null键和null值。（除了非同步和允许使用null值外，HashMap类与HashTable<已过期>大致相同）。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序永久不变。

迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”（桶的数量）及其大小（键-值映射关系数）成比例。所以，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。

HashMap 的实例有两个参数影响其性能：初始容量（默认16）和加载因子（默认0.75）。

注意，此实现不是同步的。

同List相同所有此类的“collection 视图方法”所返回的迭代器都是快速失败 的：在迭代器创建之后，如果从结构上对映射进行修改，除非通过迭代器本身的 remove 方法，其他任何时间任何方式的修改，迭代器都将抛出 ConcurrentModificationException。

类LinkedHashMap<K,V>

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

Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。此类提供所有可选的 Map 操作，并且允许 null 元素。由于增加了维护链接列表的开支，其性能很可能比 HashMap 稍逊一筹，不过这一点例外：LinkedHashMap 的 collection 视图迭代所需时间只与映射的大小成比例。HashMap 迭代时间很可能开支较大，因为它所需要的时间与其容量 成比例。

此链接列表定义了迭代顺序，该迭代顺序通常就是将键插入到映射中的顺序（插入顺序）。注意，如果在映射中重新插入键，则插入顺序不受影响。

注意，此实现不是同步的。

结构修改是指添加或删除一个或多个映射关系，或者在按访问顺序链接的哈希映射中影响迭代顺序的任何操作。在按插入顺序链接的哈希映射中，仅更改与映射中已包含键关联的值不是结构修改。在按访问顺序链接的哈希映射中，仅利用 get 查询映射不是结构修改。

同HashMap一样，Collection（由此类的所有 collection 视图方法所返回）的 iterator 方法返回的迭代器都是快速失败的。

LinkedHashMap由于是继承了HashMap,所以其实现是在HashMap的基础上，通过维护连接列表使其具有了可预知的迭代顺序的特性。此类覆盖了HashMap类中的get()、clear()、 containsValue()方法。

注意：通过调用get()返回 null 值并不一定表明此映射不包含该键的映射关系；也可能此映射将该键显式地映射为 null。可使用 containsKey() 操作来区分这两种情况。