javaSE基础学习笔记 day17 Map接口以及其实现类 Collections工具类

Map接口中的常用方法

1. Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
2. void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
3. Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
4. void clear()：清空当前map中的所有数据
5. Object get(Object key)：获取指定key对应的value
6. boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
7. boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
8. int size()：返回map中key-value对的个数
9. boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
10. boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
11. Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
12. Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
13. Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合

HashMap实现类

简介：Map 的主要实现类，线程不安全的，可以存 null 的 key 和 value 。
key 元素所在的类要求重写 hashCode() 和 equals() 方法。
value 元素所在的类要求重写 equals() 方法。

底层实现原理：

1. JDK 7.0:
   ① 底层数据结构是 数组 + 链表。
   ② 在实例化后，底层创建一个长度为 16 的数组：Entry[] table，在 put 操作时，首先调用 key 类 的hashCode() 方法再通过某种算法得到 Entry 数组中应存放的位置。
   如果此位置为空，则 key-value 添加成功。
   如此位置已有元素（一个或多个（以链表形式存在）），则此 key 和已有元素的哈希值进行比较，如都不同，则添加成功。
   如果有相同的哈希值的元素，那么调用 key 类的 equals() 方法，如都返回 false 则添加成功。
   如返回 true ，则用新的 value 替换旧的 value。
   ③ 当 put 进的元素个数超过临界值且当前存放位置已有元素，则触发扩容机制，默认方式扩容为原来的二倍，并将原有数据复制到新数组中（重新调用 hashCode() 计算新的位置）。
   ④ 处理哈希冲突时用头插方式。
2. JDK 8.0 的不同
   ① 在实例化时，底层并没有创建一个长度为 16 的数组，在首次 put() 时，才会去创建。
   ② 底层数组时 Node[] 而不是 Entry[]（但基本相同）。
   ③ 底层数据结构变为：数组 + 链表 + 红黑树。
   ④ 当数组某一索引位置上以链表存储的元素个数大于 8，并且数组的长度大于 64 时，会将此索引位置的链表改为红黑树存储。
   ⑤ 处理哈希冲突用尾插方式。

相关常量

1. DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
2. MAXIMUM_CAPACITY ： HashMap的最大支持容量，2^30
3. DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子 （默认容量×加载因子为决定数组扩容时的临界值）
4. TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树
5. UNTREEIFY_THRESHOLD：Bucket中红黑树存储的Node小于该默认值，转化为链表
6. MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量。（当桶中Node的
   数量大到需要变红黑树时，若hash表容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY时，此时应执行
   resize扩容操作这个MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4
   倍。）

LinkedHashMap实现类

简介：在遍历时，可按照元素添加的顺序遍历，对于频繁的遍历操作，使用此类的对象效率高。
实现原理：在添加元素的同时在元素中维护了双向链表。

TreeMap实现类

简介：存储在其中的元素按照 key 排序，可用自然排序或定制排序，底层用红黑树实现。判断元素相等依据 compareTo() 或 compare() 方法。

Properties实现类

简介：常用来处理配置文件，key-value 都是 Stirng 类型。

Collections工具类

简介：用于操作 Set ，List，Map的工具类，均为 static 的方法。

常用方法：

1. reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
2. shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
3. sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
4. sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
5. swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
6. Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
7. Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
8. Object min(Collection)
9. Object min(Collection，Comparator)
10. int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
11. void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
12. boolean replaceAll(List list， Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换List 对象的所有旧值
13. Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题