上帝视角学JAVA- 基础15-集合02【2021-08-30】

1、Map 接口

map即映射，存储一一对应关系。key-value形式。key必须唯一。value可以相同。

 

public interface Map {
​
    int size();
​
    boolean isEmpty();
​
    boolean containsKey(Object key);
    
    boolean containsValue(Object value);
​
    V get(Object key);
​
    V put(K key, V value);
​
    V remove(Object key);
​
    void putAll(Map m);
​
    void clear();
​
    Set keySet();
​
    Collection values();
​
    Set> entrySet();
​
    interface Entry {
​
        K getKey();
​
        V getValue();
​
        V setValue(V value);
        
        boolean equals(Object o);
​
        int hashCode();
​
        public static , V> Comparator> comparingByKey() {
            return (Comparator> & Serializable)
                (c1, c2) -> c1.getKey().compareTo(c2.getKey());
        }
​
        public static > Comparator> comparingByValue() {
            return (Comparator> & Serializable)
                (c1, c2) -> c1.getValue().compareTo(c2.getValue());
        }
​
        public static  Comparator> comparingByKey(Comparator cmp) {
            Objects.requireNonNull(cmp);
            return (Comparator> & Serializable)
                (c1, c2) -> cmp.compare(c1.getKey(), c2.getKey());
        }
​
        public static  Comparator> comparingByValue(Comparator cmp) {
            Objects.requireNonNull(cmp);
            return (Comparator> & Serializable)
                (c1, c2) -> cmp.compare(c1.getValue(), c2.getValue());
        }
    }
​
    boolean equals(Object o);
​
    int hashCode();
​
    default V getOrDefault(Object key, V defaultValue) {
        V v;
        return (((v = get(key)) != null) || containsKey(key))
            ? v
            : defaultValue;
    }
​
    default void forEach(BiConsumer action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (Map.Entry entry : entrySet()) {
            K k;
            V v;
            try {
                k = entry.getKey();
                v = entry.getValue();
            } catch(IllegalStateException ise) {
                // this usually means the entry is no longer in the map.
                throw new ConcurrentModificationException(ise);
            }
            action.accept(k, v);
        }
    }
​
    default void replaceAll(BiFunction function) {
        Objects.requireNonNull(function);
        for (Map.Entry entry : entrySet()) {
            K k;
            V v;
            try {
                k = entry.getKey();
                v = entry.getValue();
            } catch(IllegalStateException ise) {
                // this usually means the entry is no longer in the map.
                throw new ConcurrentModificationException(ise);
            }
​
            // ise thrown from function is not a cme.
            v = function.apply(k, v);
​
            try {
                entry.setValue(v);
            } catch(IllegalStateException ise) {
                // this usually means the entry is no longer in the map.
                throw new ConcurrentModificationException(ise);
            }
        }
    }
​
    default V putIfAbsent(K key, V value) {
        V v = get(key);
        if (v == null) {
            v = put(key, value);
        }
​
        return v;
    }
​
    default boolean remove(Object key, Object value) {
        Object curValue = get(key);
        if (!Objects.equals(curValue, value) ||
            (curValue == null && !containsKey(key))) {
            return false;
        }
        remove(key);
        return true;
    }
​
    default boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {
        Object curValue = get(key);
        if (!Objects.equals(curValue, oldValue) ||
            (curValue == null && !containsKey(key))) {
            return false;
        }
        put(key, newValue);
        return true;
    }
​
    default V replace(K key, V value) {
        V curValue;
        if (((curValue = get(key)) != null) || containsKey(key)) {
            curValue = put(key, value);
        }
        return curValue;
    }
​
    default V computeIfAbsent(K key,
            Function mappingFunction) {
        Objects.requireNonNull(mappingFunction);
        V v;
        if ((v = get(key)) == null) {
            V newValue;
            if ((newValue = mappingFunction.apply(key)) != null) {
                put(key, newValue);
                return newValue;
            }
        }
​
        return v;
    }
​
    default V computeIfPresent(K key,
            BiFunction remappingFunction) {
        Objects.requireNonNull(remappingFunction);
        V oldValue;
        if ((oldValue = get(key)) != null) {
            V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);
            if (newValue != null) {
                put(key, newValue);
                return newValue;
            } else {
                remove(key);
                return null;
            }
        } else {
            return null;
        }
    }
    default V compute(K key,
            BiFunction remappingFunction) {
        Objects.requireNonNull(remappingFunction);
        V oldValue = get(key);
​
        V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);
        if (newValue == null) {
            // delete mapping
            if (oldValue != null || containsKey(key)) {
                // something to remove
                remove(key);
                return null;
            } else {
                // nothing to do. Leave things as they were.
                return null;
            }
        } else {
            // add or replace old mapping
            put(key, newValue);
            return newValue;
        }
    }
    default V merge(K key, V value,
            BiFunction remappingFunction) {
        Objects.requireNonNull(remappingFunction);
        Objects.requireNonNull(value);
        V oldValue = get(key);
        V newValue = (oldValue == null) ? value :
                   remappingFunction.apply(oldValue, value);
        if(newValue == null) {
            remove(key);
        } else {
            put(key, newValue);
        }
        return newValue;
    }
}

以上为Map在JDK8.0的源码。可以看到，里面有内部接口 Entry，还有很多默认方法。默认方法是JDK8 中接口的新特性。接口的实现类没有要求一定实现默认方法。这就解决了接口升级，而实现类又没有实现的问题，因为默认方法不要求一定实现了

Entry 是Map的基本组成单元。就是存储一对键值对的。

Map中的key：无序、不可重复。可用set存储

Map中的value：无序、可重复，可用List存储

一个键值对就是一个Entry实例化对象。Map中的entry是无序的、不可重复的。可用set存储entry

因此，当key是自定义类时，需要重写 equals 和 hashCode方法。

下面介绍Map 常用方法：以HashMap 为例

• put(K key, V value) 方法 添加键值对、修改已有键的值。

        HashMap map = new HashMap<>();
        map.put(17, "AA");
        map.put(10, "BB");
        // 已存在 key 为 17，此时再put相同的key，变成修改value值
        map.put(17, "CC");
        System.out.println(map);
    // {17=CC, 10=BB}

• putAll(Map m) 方法： 将另一个map 的全部键值对添加到调用方。注意：当key相同时，后面的会覆盖前面的value。

 HashMap map = new HashMap<>();
 map.put(17, "AA");
 map.put(10, "BB");
 HashMap map1 = new HashMap<>();
 map1.put(0, "CC");
 map1.put(17,"dd");
 map.putAll(map1);
 System.out.println(map);
// {0=CC, 17=dd, 10=BB}

• remove(Object key) 按照指定的键 移除键值对，返回被移除的 value，不存在则返回null

  remove(Object key, Object value) 按照 键值对进行移除，返回移除成功true或者失败false

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(17, "AA");
map.put(10, "BB");
map.put(15, "cc");
// 移除 key = 17 的键值对，返回value
Object remove = map.remove(17);
// 上一步已经移除了，再次移除一个不存在的key，返回null
Object remove1 = map.remove(17);
boolean d = map.remove(10, "dd");
boolean b = map.remove(10, "BB");
System.out.println(map); // {15=cc}
System.out.println(remove); // AA
System.out.println(remove1); // null
System.out.println(d);  // false
System.out.println(b);  // true

• clear() 清空 map中的 所有键值对。即元素个数为0，但是 底层数组还是在的。

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(17, "AA");
map.put(10, "BB");
map.put(15, "cc");
map.clear();
System.out.println(map); // {}

• get(Object key) 获取指定 key的value值 ，如果key不存在，返回null

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(17, "AA");
map.put(10, "BB");
map.put(15, "cc");
Object o = map.get(1);
Object o1 = map.get(10);
System.out.println(o); // null
System.out.println(o1); // BB

• containsKey(Object key) 判断某个 key 是否存在，返回Boolean值

 HashMap map = new HashMap<>();
 map.put(17, "AA");
 map.put(10, "BB");
 map.put(15, "cc");
 boolean b = map.containsKey(10);
 System.out.println(b); // true

• containsValue(Object value) 判断某个value 是否存在，返回Boolean值。

 HashMap map = new HashMap<>();
 map.put(17, "AA");
 map.put(18, "AA");
 map.put(10, "BB");
 map.put(15, "cc");
// 只要存在一个value 与传入的相同，就返回true
 boolean aa = map.containsValue("AA");
 System.out.println(aa); // true

• size() 获取当前 map的 键值对个数

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(17, "AA");
map.put(18, "AA");
map.put(10, "BB");
map.put(15, "cc");
int size = map.size();
System.out.println(size); // 4

• isEmpty() 判断 map 是否没有键值对

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(17, "AA");
map.put(10, "BB");
map.put(15, "cc");
// 实际是看 size是否为 0
boolean empty = map.isEmpty();
System.out.println(empty); // false

// isEmpty 源码
public boolean isEmpty() {
    return size == 0;
}

• equals(Object o) 判断2个map对象是否相等，实际上是Object中的方法。Map是调用的父类 AbstractMap 中的方法。

下面是源码：

public boolean equals(Object o) {
        if (o == this)
            return true;

        if (!(o instanceof Map))
            return false;
        Map m = (Map) o;
        if (m.size() != size())
            return false;

        try {
            Iterator> i = entrySet().iterator();
            while (i.hasNext()) {
                Entry e = i.next();
                K key = e.getKey();
                V value = e.getValue();
                if (value == null) {
                    if (!(m.get(key)==null && m.containsKey(key)))
                        return false;
                } else {
                    if (!value.equals(m.get(key)))
                        return false;
                }
            }
        } catch (ClassCastException unused) {
            return false;
        } catch (NullPointerException unused) {
            return false;
        }

        return true;
    }

例子：

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(17, "AA");
map.put(10, "BB");
map.put(15, "cc");
HashMap map1 = new HashMap<>();
map1.put(10, "BB");
boolean b = map.equals(map1);
System.out.println(b); // false

• map的遍历

1、map的 key是一个set，set是Collection ，可以使用Collection的遍历方法

2、map的 value 是一个List，也是Collection ，可以使用Collection的遍历方法

3、map在内部维护了一个 键值对 set，即EntrySet，也是一个Collection

随便拿到这3个东西，都可以使用Collection的遍历方法。

HashMap map = new HashMap<>();
map.put(17, "AA");
map.put(10, "BB");
map.put(15, "cc");
// 1、获取 keySet
Set