Java集合之Map —— HashMap、Hashtable、LinkedHashMap及TreeMap
神图镇楼
Map
特点：
- 是一个双列集合,赋值的时候必须同时给key和value赋值
- 是一个无序的集合(存入和取出元素的顺序可能不一致)
- key值不能重复，value可以重复
- 一个key只能对应一个vlaue
- 定义集合时,数据类型key和value可以使用相同的数据类型,也可以使用不同的数据类型
1.HashMap
基于哈希表实现。非线程安全，允许null键和null值。
public static void main(String[] args) {
HashMap hashMap = new HashMap();
hashMap.put(null, 1);
hashMap.put(1, null);
hashMap.put(null, null);
hashMap.put(2, "");
hashMap.put("", 3);
System.out.println(hashMap);
}
输出结果：{null=null, =3, 1=null, 2=}
2.HashTable
基于哈希表实现，特点和 hashMap 是一样的，但是线程安全，不允许null键或null值
public static void main(String[] args) {
Map hashTable = new Hashtable();
hashTable.put(1, 1);
hashTable.put(2, "");
hashTable.put("", 3);
System.out.println(hashTable);
}
输出结果：{2=, 1=1, =3}
当键或者值为null时：java.lang.NullPointerException
3.LinkedHashMap
LinkedHashMap也是一个HashMap，但是内部维持了一个双向链表，可以保持顺序。
public static void main(String[] args) {
Map linkedHashMap = new LinkedHashMap();
linkedHashMap.put(1, 1);
linkedHashMap.put(null, 1);
linkedHashMap.put(null, null);
linkedHashMap.put(2, null);
linkedHashMap.put("", 3);
System.out.println(linkedHashMap);
}
输出结果：{1=1, null=null, 2=null, =3}
3.TreeMap
基于红黑树实现。非线程安全，不允许null键，但允许null值，存储在它里面的key是从小到大排好序的。 由于内部要排序，所以存入的key必须是相同对象。
public static void main(String[] args) {
Map treeMap = new TreeMap();
treeMap.put(4, 1);
treeMap.put(1, 1);
treeMap.put(2, 3);
treeMap.put(1, null);
System.out.println(treeMap);
}
输出结果：{1=null, 2=3, 4=1}
当存入key为null时：java.lang.NullPointerException
当存入key为不同对象时：java.lang.ClassCastException
拓展
1.WeakHashMap
与HashMap类似，基于哈希表实现。非线程安全，允许null键和null值。
不过WeakHashMap的键是“弱键”。在WeakHashMap中，当某个键不再正常使用即这个键指向的对象没被使用时，在下个垃圾收集周期时该对象就会被自动回收。
2.IdentityHashMap
与HashMap类似，基于哈希表实现。非线程安全，允许null键和null值。
不过IdentityHashMap使用 == 比较key对象，而HashMap使用equals比较key对象。
public static void main(String[] args) {
Map hashMap = new HashMap();
Map identityHashMap = new IdentityHashMap();
Integer a = new Integer(123456);
Integer b = new Integer(123456);
hashMap.put(a, 1);
hashMap.put(b, 2);
identityHashMap.put(a, 1);
identityHashMap.put(b, 2);
System.out.println(hashMap);
System.out.println(identityHashMap);
}
输出结果：
{123456=2}
{123456=1, 123456=2}
3.ConcurrentHashMap
基于哈希表实现。线程安全，不允许null键或null值。
不同于HashTable实现线程安全的策略 —— 简单粗暴，get/put所有相关操作加入synchronized，这就导致所有操作需要竞争同一把锁；ConcurrentHashMap采用了非常精妙的“分段锁”策略，其主干是个Segment数组。一个Segment就是一个子哈希表，Segment里维护了一个HashEntry数组，所以，并发环境下，对于同一个Segment的操作才需考虑线程同步，不同的Segment则无需考虑。
总结
当你想要强行给插入的元素维护一个想要的顺序时，应该使用TreeMap；当你想要元素顺序与插入顺序一致时，应该使用LinkedHashMap；不考虑线程安全的其它情况应该使用HashMap，因为它的性能最优；考虑线程安全的话，应尽量使用ConcurrentHashMap而不是HashTable，因为其效率实在太过低下。