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java中幾種Map在什麼情況下使用,並簡單介紹原因及原理

一、Map用於儲存具有對映關係的資料,Map裡儲存著兩組資料:key和value,它們都可以使任何引用型別的資料,但key不能重複。所以通過指定的key就可以取出對應的value。Map介面定義瞭如下常用的方法:
1、void clear():刪除Map中所以鍵值對。
2、boolean containsKey(Object key):查詢Map中是否包含指定key,如果包含則返回true。
3、boolean containsValue(Object value):查詢Map中是否包含指定value,如果包含則返回true。
4、Set entrySet():返回Map中所包含的鍵值對所組成的Set集合,每個集合元素都是Map.Entry物件(Entry是Map的內部類)。
5、Object get(Object key):返回指定key所對應的value,如Map中不包含key則返回null。
6、boolean isEmpty():查詢Map是否為空,如果空則返回true。
7、Set keySet():返回該Map中所有key所組成的set集合。
8、Object put(Object key,Object value):新增一個鍵值對,如果已有一個相同的key值則新的鍵值對覆蓋舊的鍵值對。
9、void putAll(Map m):將指定Map中的鍵值對複製到Map中。
10、Object remove(Object key):刪除指定key所對應的鍵值對,返回可以所關聯的value,如果key不存在,返回null。
11、int size():返回該Map裡的鍵值對的個數。
12、Collection values():返回該Map裡所有value組成的Collection。
Map中包含一個內部類:Entry。該類封裝了一個鍵值對,它包含了三個方法:
1、Object getKey():返回該Entry裡包含的key值。
2、Object getValeu():返回該Entry裡包含的value值。
3、Object setValue(V value):設定該Entry裡包含的value值,並返回新設定的value值。
 
二、HashMap和Hashtable實現類:
1、HashMap與HashTable的區別:
1) 同步性:Hashtable是同步的,這個類中的一些方法保證了Hashtable中的物件是執行緒安全的。而HashMap則是非同步的,因此HashMap中的物件並不是執行緒安全的。因為同步的要求會影響執行的效率,所以如果你不需要執行緒安全的集合那麼使用HashMap是一個很好的選擇,這樣可以避免由於同步帶來的不必要的效能開銷,從而提高效率。
2) 值:HashMap可以讓你將空值作為一個表的條目的key或value,但是Hashtable是不能放入空值的。HashMap最多隻有一個key值為null,但可以有無數多個value值為null。
2、效能:HashMap的效能最好,HashTable的效能是最差(因為它是同步的)
3、注意:
1)用作key的物件必須實現hashCode和equals方法。
2)不能保證其中的鍵值對的順序
3)儘量不要使用可變物件作為它們的key值。
 
三、LinkedHashMap:
     它的父類是HashMap,使用雙向連結串列來維護鍵值對的次序,迭代順序與鍵值對的插入順序保持一致。LinkedHashMap需要維護元素的插入順序,so效能略低於HashMap,但在迭代訪問元素時有很好的效能,因為它是以連結串列來維護內部順序。
 
四、TreeMap:
 Map介面派生了一個SortMap子介面,SortMap的實現類為TreeMap。TreeMap也是基於紅黑樹對所有的key進行排序,有兩種排序方式:自然排序和定製排序。Treemap的key以TreeSet的形式儲存,對key的要求與TreeSet對元素的要求基本一致。
1、Map.Entry firstEntry():返回最小key所對應的鍵值對,如Map為空,則返回null。
2、Object firstKey():返回最小key,如果為空,則返回null。
3、Map.Entry lastEntry():返回最大key所對應的鍵值對,如Map為空,則返回null。
4、Object lastKey():返回最大key,如果為空,則返回null。
5、Map.Entry higherEntry(Object key):返回位於key後一位的鍵值對,如果為空,則返回null。
6、Map.Entry lowerEntry(Object key):返回位於key前一位的鍵值對,如果為空,則返回null。
7、Object lowerKey(Object key):返回位於key前一位key值,如果為空,則返回null。
8、NavigableMap subMap(Object fromKey,boolean fromlnclusive,Object toKey,boolean toInciusive):返回該Map的子Map,其key範圍從fromKey到toKey。
9、SortMap subMap(Object fromKey,Object toKey );返回該Map的子Map,其key範圍從fromkey(包括)到tokey(不包括)。
10、SortMap tailMap(Object fromkey ,boolean inclusive):返回該Map的子Map,其key範圍大於fromkey(是否包括取決於第二個引數)的所有key。
11、 SortMap headMap(Object tokey ,boolean inclusive):返回該Map的子Map,其key範圍小於tokey(是否包括取決於第二個引數)的所有key。
 
五、WeakHashMap:
 WeakHashMap與HashMap的用法基本相同,區別在於:後者的key保留物件的強引用,即只要HashMap物件不被銷燬,其物件所有key所引用的物件不會被垃圾回收,HashMap也不會自動刪除這些key所對應的鍵值對物件。但WeakHashMap的key所引用的物件沒有被其他強引用變數所引用,則這些key所引用的物件可能被回收。WeakHashMap中的每個key物件儲存了實際物件的弱引用,當回收了該key所對應的實際物件後,WeakHashMap會自動刪除該key所對應的鍵值對。

六、IdentityHashMap類:
IdentityHashMap與HashMap基本相似,只是當兩個key嚴格相等時,即key1==key2時,它才認為兩個key是相等的 。IdentityHashMap也允許使用null,但不保證鍵值對之間的順序。
 
七、EnumMap類:
1、EnumMap中所有key都必須是單個列舉類的列舉值,建立EnumMap時必須顯示或隱式指定它對應的列舉類。
2、EnumMap根據key的自然順序,即列舉值在列舉類中定義的順序,來維護鍵值對的次序。
3、EnumMap不允許使用null作為key值,但value可以。