HashMap、HashTable、LinkedHashMap和TreeMap用法和区别

Java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map，它有四个实现类，分别是HashMap、HashTable、LinkedHashMap和TreeMap。本节实例主要介绍这4中实例的用法和区别。
关键技术剖析：
Map用于存储键值对，根据键得到值，因此不允许键重复，值可以重复。
l  （1）HashMap是一个最常用的Map，它根据键的hashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。HashMap最多只允许一条记录的键为null，不允许多条记录的值为null。HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap，可能会导致数据的不一致。如果需要同步，可以用Collections.synchronizedMap(HashMap map)方法使HashMap具有同步的能力。
l  （2）Hashtable与HashMap类似，不同的是：它不允许记录的键或者值为空；它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable，然而，这也导致了Hashtable在写入时会比较慢。
l  （3）LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iteraor遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的。在遍历的时候会比HashMap慢。有HashMap的全部特性。

l  （4）TreeMap能够把它保存的记录根据键排序，默认是按升序排序，也可以指定排序的比较器。当用Iteraor遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。TreeMap的键和值都不能为空。

import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;


public class TestMap {


   public static void init(Map map){
      if (map !=  null ){
         String key =  null ;
         for ( int i= 5 ; i> 0 ; i--){
            key =  new Integer(i).toString() +  ".0" ;
            map.put(key, key.toString());
            //Map中的键是不重复的，如果插入两个键值一样的记录，
            //那么后插入的记录会覆盖先插入的记录
            map.put(key, key.toString() +  "0" );         }
      }
   }

   public static void output(Map map){
      if (map !=  null ){
         Object key =  null ;
         Object value =  null ;
         //使用迭代器遍历Map的键，根据键取值
         Iterator it = map.keySet().iterator();
         while (it.hasNext()){
            key = it.next();
            value = map.get(key);
            System.out.println( "key: " + key +  "; value: " + value );
         }
         //或者使用迭代器遍历Map的记录Map.Entry
         Map.Entry entry =  null ;
         it = map.entrySet().iterator();
         while (it.hasNext()){
            //一个Map.Entry代表一条记录
            entry = (Map.Entry)it.next();
            //通过entry可以获得记录的键和值
            //System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue());
         }
      }
   }

   public static boolean containsKey(Map map, Object key){
      if (map !=  null ){
         return map.containsKey(key);
      }
      return false ;
   }

   public static boolean containsValue(Map map, Object value){
      if (map !=  null ){
         return map.containsValue(value);
      }
      return false ;
   }

   public static void testHashMap(){
      Map myMap =  new HashMap();
      init(myMap);
      //HashMap的键可以为null
      myMap.put( null , "ddd" );
      //HashMap的值可以为null
      myMap.put( "aaa" ,  null );
      output(myMap);
   }

   public static void testHashtable(){
      Map myMap =  new Hashtable();
      init(myMap);
      //Hashtable的键不能为null
      //myMap.put(null,"ddd");
      //Hashtable的值不能为null
      //myMap.put("aaa", null);
      output(myMap);
   }

   public static void testLinkedHashMap(){
      Map myMap =  new LinkedHashMap();
      init(myMap);
      //LinkedHashMap的键可以为null
      myMap.put( null , "ddd" );
      myMap.put( null , "aaa" );
      //LinkedHashMap的值可以为null
      myMap.put( "aaa" ,  null );
      output(myMap);
   }

   public static void testTreeMap(){
      Map myMap =  new TreeMap();
      init(myMap);
      //TreeMap的键不能为null
      //myMap.put(null,"ddd");
      //TreeMap的值不能为null
      //myMap.put("aaa", null);
      output(myMap);
   }

   public static void main(String[] args) {
      System.out.println( "采用HashMap" );
      TestMap.testHashMap();
      System.out.println( "采用Hashtable" );
      TestMap.testHashtable();
      System.out.println( "采用LinkedHashMap" );
      TestMap.testLinkedHashMap();
      System.out.println( "采用TreeMap" );
      TestMap.testTreeMap();

      Map myMap =  new HashMap();
      TestMap.init(myMap);
      System.out.println( "新初始化一个Map: myMap" );
      TestMap.output(myMap);
      //清空Map
      myMap.clear();
      System.out.println( "将myMap clear后，myMap空了么?  " + myMap.isEmpty());
      TestMap.output(myMap);
      myMap.put( "aaa" ,  "aaaa" );
      myMap.put( "bbb" ,  "bbbb" );
      //判断Map是否包含某键或者某值
      System.out.println( "myMap包含键aaa?  " + TestMap.containsKey(myMap,  "aaa" ));
      System.out.println( "myMap包含值aaaa?  " + TestMap.containsValue(myMap,  "aaaa" ));
      //根据键删除Map中的记录
      myMap.remove( "aaa" );
      System.out.println( "删除键aaa后，myMap包含键aaa?  " + TestMap.containsKey(myMap,  "aaa" ));
      //获取Map的记录数
      System.out.println( "myMap包含的记录数:  " + myMap.size());
   }
}

输出结果：
采用HashMap
key:  null ; value: ddd
key:  3.0 ; value:  3.00
key: aaa; value:  null
key:  4.0 ; value:  4.00
key:  1.0 ; value:  1.00
key:  5.0 ; value:  5.00
key:  2.0 ; value:  2.00
采用Hashtable
key:  4.0 ; value:  4.00
key:  1.0 ; value:  1.00
key:  3.0 ; value:  3.00
key:  5.0 ; value:  5.00
key:  2.0 ; value:  2.00
采用LinkedHashMap
key:  5.0 ; value:  5.00
key:  4.0 ; value:  4.00
key:  3.0 ; value:  3.00
key:  2.0 ; value:  2.00
key:  1.0 ; value:  1.00
key:  null ; value: aaa
key: aaa; value:  null
采用TreeMap
key:  1.0 ; value:  1.00
key:  2.0 ; value:  2.00
key:  3.0 ; value:  3.00
key:  4.0 ; value:  4.00
key:  5.0 ; value:  5.00
新初始化一个Map: myMap
key:  3.0 ; value:  3.00
key:  4.0 ; value:  4.00
key:  1.0 ; value:  1.00
key:  5.0 ; value:  5.00
key:  2.0 ; value:  2.00
将myMap clear后，myMap空了么?   true
myMap包含键aaa?   true
myMap包含值aaaa?   true
删除键aaa后，myMap包含键aaa?   false
myMap包含的记录数:   1

源码分析：
遍历Map有两种方法：
（ 1 ）map的keySet()方法获得键的集合，再调用键集合的iterator方法获得键的迭代器，以此迭代地取出Map中的键，用get方法获得键对应的值，便完成了Map的遍历。代码如下所示：
//使用迭代器遍历Map的键，根据键取值
        Iterator it = map.keySet().iterator();
        while (it.hasNext()){
           key = it.next();
           value = map.get(key);
           System.out.println( "key: " + key +  "; value: " + value );
        }
（ 2 ）使用Map的entrySet方法获得Map中记录的集合，每条对象都是一个Map.Entry对象，使用其getKey方法获得记录的键，使用其getValue方法获得记录的值。代码如下所示：
        //或者使用迭代器遍历Map的记录Map.Entry
        Map.Entry entry =  null ;
        it = map.entrySet().iterator();
        while (it.hasNext()){
           //一个Map.Entry代表一条记录
           entry = (Map.Entry)it.next();
           //通过entry可以获得记录的键和值
           //System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue());

  

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