Java集合系列(五)

前言

之前所讲解的Collection，Set，List接口都属于单值的操作，即每次只能操作一个对象，而Map接口与它们不同的是，每次操作的是一对对象，即二元偶对象，Map接口中的每一个元素都使用“key->value”的形式存储在集合中。Map的定义如下：

public interface Map<K,V>

Map.Entry接口简介

Map.Entry是使用static关键字声明的内部接口，此接口可以由外部通过”外部类.内部类”的形式直接调用。在本接口中提供了如表所示的方法：

从之前的内容可以知道，在Map接口的操作中，所有的内容都是通过key-value的形式保存数据的，那么对于集合来说，实际上是将key-value的数据保存在了Map.Entry接口的实例之后，再在Map集合中插入的是一个Map.Entry的实例化对象，如图所示：

Map接口的常用子类

与之前的Collection接口类似，如果想要使用Map接口也必须依靠其子类实例化。Map接口中常用的子类介绍如下。

• HashMap： 无序存放的，是新的操作类，key不允许重复。
• HashTable： 无序存放的， 是旧的操作类，key不允许重复。
• TreeMap：可以排序的Map集合，按集合中的key排序，key不允许重复。
• WeakHashMap：弱引用的Map集合，当集合中的某些内容不再使用时清除掉无用的数据，使用gc进行回收。
• IdentityHashMap：key可以重复的Map集合。

新的子类：HashMap

HashMap本身是Map的子类，直接使用此类为Map接口实例化即可。
HashMap类的定义如下：

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>implements Map<K,V>,Cloneable,Serializable

HashMap是AbstractMap类的子类，AbstractMap类的定义如下：

public abstract class AbstractMap<K,V> extends Object implements Map<K,V>

通过使用HashMap来为读者讲解Map接口放入主要操作方法。

操作一：向集合中增加和取出内容

import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class HashMapDemo01{public static void main(String[] args){Map<String,String>map=null;map=new HashMap<String,String>();map.put("A","a");map.put("B","b");map.put("C","c");map.put("D","d");String val=map.get("A");System.out.println("取出的内容是："+val);  ｝｝

在程序中通过声明Map接口对象时指定好了key和value的泛型类型为String，之后通过put()方法向Map集合中增加内容，最后通过get()方法取出一个key对应的value内容。

操作二：判断指定的key或value是否存在

import java.util.Map;import java,util.HashMap;public class HashMapDemo02{public static void main(Sting[] args){Map<String,String> map=null;map=new HashMap<String,String>();map.put("A","a");map.put("B","b");map.put("C","c");map.put("D","d");if(map.containsKey("A")){System.out.println("搜素的key存在！");}else{System.out.println("搜索的key不存在！");}if(map.containValue("a")){System.out.println("搜索的value存在！");}else{System.out.println("搜索的value不存在");

实例操作三：输出全部的key

import java.util.HashMap;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Set;public class HashMapDemo03{public static void main(String[] args){Map<Strring,String> map=null;map=new HashMap<String,String>();map.put("A","a");map.put("B","b");map.put("C","c");map.put("D","d");Set<String> keys=map.keySet();  //得到全部的keyIterator<String> iter=keys.iterator(); //实例化IteratorSystem.out.print("全部的key：");while(iter.hasNext()){String str=iter.next();System.out.print(str+",");     }   } }     

实例操作四：输出全部的value

import java.util.HashMap;import java.util.Collection;import java.util.Iterator;import java.util.Map;public class HashMapDemo04{public static void main(String[] args ){Map<String,Strng> map=null;map=new HashMap<String,String>();map.put("A","a");map.put("B","b");map.put("C","c");Colection<String> values=map.values();  //得到全部的valueIterator<String> iter=values.Iterator(); //实例化IteratorSystem.out.print("全部的value：");while(iter.hasNext()){String str =iter.next();System.out.print(str+",");    }  }} 

旧的子类：Hashtable操作

Hashtable也是Map接口的一个子类，与Vector类的推出时间一样，都属于旧的操作类，其使用上也和之前没有什么太大的区别

Hashtable的操作

import java.util.Collection;import java.util.Hashtable;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Set;public class HashtableDemo01{public static void main(String[] args){Map<String,String> map=null;map=new Hashtable<String,String>();map.put("A","a");map.put("B","b");map.put("C","c");Set<String> keys=map.keySet(); //得到全部的keyIterator<String> iter1=keys.iterator();//实例化IteratorSystem.out.print("全部的key："); //输出信息while(iter1.hasNext()){  //迭代输出全部的keyString str=iter.next();  //取出内容 System.out.print(str+ ",");  //输出内容}Collection<String> values=map.values(); //得到全部的valueIterator<String> iter2=values.iterator();//实例化IteratorSystem.out.print("\n全部的value：");while(iter2.hasNext()){String str =iter2.next();System.out.print(str+",");    }  }}

HashMap与Hashtable的区别

• HashMap:采用异步处理方式，性能更高，属于非线程安全的操作类，允许null键和null值。

• Hashtable：采用同步处理方式，性能较低，属于线程安全的操作类，不允许null键，否则将出现Null pointer Exception异常。

以上对两个类进行了比较，但是从实际的开发应用来看，HashMap类使用较多。

排序的子类：TreeMap

import java .util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Set;import java.util.TreeMap;public class TreeMapDemo01{public static void main(String[] args){Map<String,String> map=null; map=new TreeMap<String,String>(); //实例化map对象map.put("A","a");map.put("B","b");map.put("C","c"）;Set<String> keys=map.keySet();  //得到全部的keyIterator<String> iter=keys.iterator();while(iter.hasNext()){  //迭代输出String str=iter.next();  //取出keySystem.out.println(str+"__>"+map.get(str)); //取出key对应的内容     }   } }    

注意

使用自定义类做为key时必须实现Comparable接口

弱引用类：WeakHashMap

之前所讲解的Map接口的子类中的数据都是使用强引用保存的，即里面的内容不管是否使用都始终在集合中保留，如果希望集合自动清理暂时不用的数据就使用WeakHashMap类。这样，当进行垃圾收集时会释放掉集合中的垃圾信息，WeakHashMap的定义如下:

public class WeakHashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>implements Map<K,V>

对象的引用强度说明

Java把对象的引用分为4种级别，从而使程序更加灵活地控制对象的生命周期。这4种级别由高到低依次为：强引用，软引用，弱引用和虚引用。下面介绍这4种引用的区别。

• 强引用：当内存不足时，JVM宁可出现OOM Error错误而使程序停止，也不会回收此对象来释放空间。

• 软引用： 当内存不足时，会回收这些对象的内存，用来实现内存敏感的高速缓存。

• 弱引用：无论内存是否紧张，被垃圾回收器发现立即回收。

• 虚引用：和没有任何引用一样

Map接口的使用注意事项

1.注意事项一：不能直接使用迭代输出Map中的全部内容

对于Map接口来说，其本身是不能直接使用迭代（如Iterator，foreach）进行输出的，因为Map接口中的每一个位置存放的是一对值（key->value）,而Iterator中每次只能找到一个值。所以，如果非要使用迭代输出，则必须按照以下步骤完成（以Iterator输出方法为例）。
(1) 将Map接口的实例通过entrySet()方法变为Set接口对象。
(2) 通过Set接口实例为Iterator实例化
(3)通过Iterator迭代输出，每个内容都是Map.Entry的对象。
(4)通过Map.Entry进行key-value的分离

在前面提到过，Map中的每对数据都是通过Map.Entry保存的，所以如果最终要进行输出应该使用Map.Entry接口完成。下面通过Iterator和foreach来为读者演示Map的输出。

提示

Map一般很少直接输出，只是作为查询使用

Map输出方式一：Iterator输出Map

import java.util.HashMap;import java,util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Set;public class IteratorDemo04{public static void main(String[] args){map<String,String> map=null;map=new HashMap<String,String>();map.put("A","a");map.put("B","b"）;map.put("C","c");Set<Map.Entry<String,String>> allSet=null; //声明一个Set集合，指定泛型allSet=map.entrySet(); //将Map接口实例变为Set接口实例Iterator<Map.Entry<String,String>> iter=null;iter=allSet.iterator();while(iter.hasNext()){   Map.Entry<String,String> me=iter.next(); //找到Map.Entry实例System.out.println(me.getKey()+"-->" +me.getValue)//输出key和value      }    } }     

以上操作是Map输出最标准的操作流程，读者一定要牢牢掌握，这一点在以后的开发中非常重要。

Map输出方式二：foreach输出Map

既然可以使用Iterator接口进行输出，那么也就是说使用foreach进行输出，输出时还是要将Map集合变为Set集合，Set集合中的每一个元素都是Map.Entry对象。

import java.util.Iterator;import java.util.Map;public class ForeachDemo02{public static void main(String[] args){Map<String,String> map=null; //声明map对象，指定泛型map=new HashMap<Sring,String>();  //实例化map对象map.put("A","a");map.put("B"，"b");map.put("C","c");for(Map.Entry<String,String> me:map.entrySet()){System.out.println(me.getKey()+"-->" +me.getValue());      }   }}      

覆写equals()和hashCode()方法

import java.util.HashMap;import java.util.Map;class Person{private Sring name;ptivate int age;public Person(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}public boolean equals(Object obj){if(this==obj){return true;}if(!(obj instanceof Person)){return false;}Person p=(Person)obj;  //进行向下转型if(this.name.equals(p.name)&&this.age==p.age){return true;}else{return false;}}public int hashCode(){return this.name.hashCode()*this.age;}public String toString(){return "姓名："+this.name+":年龄："+this.age;}}public class HashMapDemo{public static void main(String[] args){Map<Person,Srting>map=null;map=new HashMap<Person,String>();Person per=new Person("张三", 30);map.put(per,"zhangsan");System.out.println(map.get(per));  }}  

程序运行结果：

zhangsan

从程序的运行结果中可以发现，如果要使用一个自定义的对象表示Map中的key，则对象所在类中一定要覆写equals()和hashCode方法；否则无法通过匿名对象找到相应的value。

总结

• 集合的目的是用来创建动态的对象数组操作。

• Collection接口是集合中的最大单值操作的付接口，但是一般开发中不会直接使用此接口，而常使用List或Set接口。

• List接口扩展了Coleection接口，里面的内容是允许重复的。

• List接口的常用子类是ArrayList和Vector，在开发中ArrayList性能较高，属于异步处理，而Vector性能较低，属于同步处理。

• Set接口与Collection接口的定义一致，里面的内容不允许重复的，依靠Object类中的equals()和hashCode()方法来区分是否是同一个对象

• Set接口的常用子类是HashSet和TreeSet，前者是散列存放，没有顺序；后者是顺序存放，使用Comparable进行排序操作。

• 集合的输出要使用Iterator接口完成，Iterator属于迭代输出接口。

• 在JDK 1.5之后集合也可以使用foreach的方式输出。

• Enumeration属于最早的迭代输出接口，现在基本很少使用，在集合中Vector类可以使用Enumeration接口进行内容的输出

• List集合的操作可以使用ListIterator接口进行双向的输出操作。

• Map中的常用子类是HashMap，TreeMap，HashTable。HashMap属于异步处理，性能较高；TreeMap属于排序类，按照Comparable指定的顺序进行key的排序；Hashtable属于同步处理，性能较低。

• 类集中提供了Collection工具类完成类集的相关操作。

• Stack类可以完成先进后出的操作。

• Propertics类属于属性操作类，使用属性操作类可以直接操作属性文件，属性文件可以按普通文件或者XML的文件格式进行保存。

• 使用集合可以方便的拜师一对多及多对多的关系