Java集合中Map接口的實現類有哪些

這篇文章主要為大家展示了“Java集合中Map接口的實現類有哪些”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“Java集合中Map接口的實現類有哪些”這篇文章吧。

HashMap類

1、HashMap類概述

HashMap是 Map 接口使用頻率最高的實現類，允許使用null鍵和null值，與HashSet一樣，不保證映射的順序。

所有的key構成的集合是Set：無序的、不可重復的。所以，key所在的類要重寫
equals()和hashCode()。
所有的value構成的集合是Collection：無序的、可重復的。所以，value所在的類
要重寫equals()。

一個key-value構成一個entry，所有的entry構成的集合是Set：無序的、不可重復的。

HashMap判斷兩個 key 相等的標準：兩個 key 通過 equals() 方法返回 true，
hashCode() 值也相等。
HashMap判斷兩個 value 相等的標準：兩個 value 通過 equals() 方法返回 true。

2、HashMap的存儲結構（底層實現原理）

HashMap map = new HashMap()

（以JDK1.7說明）
在實例化以后，底層就創建了長度為16的一維數組Entry[] table。

map.put(key1,value1)

首先，調用key1所在類的hashCode()計算key1哈希值，此哈希值經過某種算法計算以后，得到在Entry[]數組中的存放位置。

如果此位置上的數據為空，此時的key1-value1添加成功。----情況1
如果此位置上的數據不為空(意味著此位置上存在一個或多個數據(以鏈表形式存在))，則繼續比較key1和已經存在的一個或多個數據的哈希值：

如果key1的哈希值與已經存在的數據的哈希值都不相同，此時key1-value1添加成功。----情況2
如果key1的哈希值和已經存在的某一個數據key2-value2的哈希值相同，繼續比較：

調用key1所在類的equals(key2)
如果equals()返回false：此時key1-value1添加成功。----情況3
如果equals()返回true：使用value1替換value2。

補充：關于情況2和情況3，此時key1-value1和原來的數據以鏈表的方式存儲。
在不斷的添加過程中，會涉及到擴容問題，默認的擴容方式：擴容為原來容量的2倍，并將原有的數據復制過來。

JDK1.8相較于JDK1.7在底層實現方面的不同：
①new HashMap()，底層還沒有創建一個長度為16的數組
②JDK1.8底層的數組是: Node[]，而非Entry[]
③首次調用put()方法時，底層才創建長度為16的數組Node[]
④形成鏈表結構時，新添加的key-value對在鏈表的尾部（七上八下）
⑤JDK1.7底層結構只有“數組+鏈表”，JDK1.8中底層結構為“數組+鏈表+紅黑樹”。
當數組的某一個索引位置上的元素以鏈表形式存在的數據個數>8且當前數組的長度>64時，此時此索引位置上的所有數據改為使用紅黑樹存儲。

3、HashMap源碼中的重要常量

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY: HashMap的默認容量，16
MAXIMUM_CAPACITY： HashMap的最大支持容量，2^30
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默認加載因子，0.75
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中鏈表長度大于該默認值8，轉化為紅黑樹
UNTREEIFY_THRESHOLD：Bucket中紅黑樹存儲的Node小于該默認值6，轉化為鏈表
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被樹化時最小的hash表容量。（當桶中Node的數量大到需要變紅黑樹時，若hash表容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY時，此時應執行resize擴容操作這個MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4倍為64。）
table：存儲元素的數組，總是2的n次冪
entrySet：存儲具體元素的集
size：HashMap中存儲的鍵值對的數量
modCount：HashMap擴容和結構改變的次數。
threshold：擴容的臨界值，=容量*填充因子
loadFactor：填充因子

LinkedHashMap類

LinkedHashMap 是 HashMap 的子類

在HashMap存儲結構的基礎上，使用了一對雙向鏈表來記錄添加元素的順序

與LinkedHashSet類似，LinkedHashMap 可以維護 Map 的迭代順序：迭代順序與 Key-Value 對的插入順序一致

TreeMap類

1、TreeMap類概述

TreeMap存儲 Key-Value 對時，需要根據 key 進行排序。TreeMap 可以保證所有的 Key-Value 處于有序狀態。

TreeSet底層使用紅黑樹結構存儲數據。

TreeMap 的 Key 的排序：
①自然排序：TreeMap 的所有的 Key 必須實現 Comparable 接口，而且所有
的 Key 應該是同一個類的對象，否則將會拋出 ClasssCastException。
②定制排序：創建 TreeMap 時，傳入一個 Comparator 對象，該對象負責對
TreeMap 中的所有 key 進行排序，此時不需要 Map的Key實現Comparable接口。

TreeMap判斷兩個key相等的標準：兩個key通過compareTo()方法或者compare()方法返回0。

2、自然排序

import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-22-22:59
 * @Description:
 */

class user implements Comparable{
    String name;
    int age;

    public user(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "user{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof user){
            user other = (user) o;
            Integer nameResult = this.name.compareTo(other.name);
            if (nameResult == 0){
                return Integer.compare(this.age,other.age);
            }else return nameResult;
        }else throw new RuntimeException("類型不匹配");
    }
}


public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new TreeMap();
        map.put(new user("Tom",22),1);
        map.put(new user("Jim",18),2);
        map.put(new user("Marry",20),3);
        map.put(new user("Lily",16),4);
        map.put(new user("Tom",18),5);

        Set set = map.entrySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

3、定制排序

import java.util.*;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-22-22:59
 * @Description:
 */

class user {
    String name;
    int age;

    public user(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "user{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Comparator comparator = new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if (o1 instanceof user && o2 instanceof user) {
                    user user1 = (user) o1;
                    user user2 = (user) o2;
                    Integer nameResult = user1.name.compareTo(user2.name);
                    if (nameResult == 0) return Integer.compare(user1.age, user2.age);
                    else return nameResult;
                } else throw new RuntimeException("類型不匹配");
            }
        };

        Map map = new TreeMap(comparator);
        map.put(new user("Tom",22),1);
        map.put(new user("Jim",18),2);
        map.put(new user("Marry",20),3);
        map.put(new user("Lily",16),4);
        map.put(new user("Tom",18),5);

        Set set = map.entrySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

Hashtable類

Hashtable是個古老的 Map 實現類，JDK1.0就提供了。不同于HashMap，
Hashtable是線程安全的。

Hashtable實現原理和HashMap相同，功能相同。底層都使用哈希表結構，查詢
速度快，很多情況下可以互用。

與HashMap不同，Hashtable 不允許使用 null 作為 key 和 value。
與HashMap一樣，Hashtable 也不能保證其中 Key-Value 對的順序。

Hashtable判斷兩個key相等、兩個value相等的標準，與HashMap一致。

Properties類

Properties 類是 Hashtable 的子類，該對象用于處理屬性文件，由于屬性文件里的 key、value 都是字符串類型，所以 Properties 里的 key 和 value 都是字符串類型

存取數據時，建議使用setProperty(String key,String value)方法和getProperty(String key)方法

Properties pros = new Properties();
pros.load(new FileInputStream("jdbc.properties"));
String user = pros.getProperty("user");
System.out.println(user);

以上是“Java集合中Map接口的實現類有哪些”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！