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。
  

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001import java.util.HashMap;

002import java.util.Hashtable;

003import java.util.Iterator;

004import java.util.LinkedHashMap;

005import java.util.Map;

006import java.util.TreeMap;

007  

008  

009public class TestMap {

010   

011   

012   public static void init(Map map){

013      if (map != null){

014         String key = null;

015         for (int i=5; i>0; i--){

016            key = new Integer(i).toString() + ".0";

017            map.put(key, key.toString());

018            //Map中的键是不重复的，如果插入两个键值一样的记录，

019            //那么后插入的记录会覆盖先插入的记录

020            map.put(key, key.toString() + "0");         }

021      }

022   }

023   

024   public static void output(Map map){

025      if (map != null){

026         Object key = null;

027         Object value = null;

028         //使用迭代器遍历Map的键，根据键取值

029         Iterator it = map.keySet().iterator();

030         while (it.hasNext()){

031            key = it.next();

032            value = map.get(key);

033            System.out.println("key: " + key + "; value: " + value );

034         }

035         //或者使用迭代器遍历Map的记录Map.Entry

036         Map.Entry entry = null;

037         it = map.entrySet().iterator();

038         while (it.hasNext()){

039            //一个Map.Entry代表一条记录

040            entry = (Map.Entry)it.next();

041            //通过entry可以获得记录的键和值

042            //System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue());

043         }

044      }

045   }

046   

047   public static boolean containsKey(Map map, Object key){

048      if (map != null){

049         return map.containsKey(key);

050      }

051      return false;

052   }

053   

054   public static boolean containsValue(Map map, Object value){

055      if (map != null){

056         return map.containsValue(value);

057      }

058      return false;

059   }

060   

061   public static void testHashMap(){

062      Map myMap = new HashMap();

063      init(myMap);

064      //HashMap的键可以为null

065      myMap.put(null,"ddd");

066      //HashMap的值可以为null

067      myMap.put("aaa", null);

068      output(myMap);

069   }

070   

071   public static void testHashtable(){

072      Map myMap = new Hashtable();

073      init(myMap);

074      //Hashtable的键不能为null

075      //myMap.put(null,"ddd");

076      //Hashtable的值不能为null

077      //myMap.put("aaa", null);

078      output(myMap);

079   }

080   

081   public static void testLinkedHashMap(){

082      Map myMap = new LinkedHashMap();

083      init(myMap);

084      //LinkedHashMap的键可以为null

085      myMap.put(null,"ddd");

086      myMap.put(null,"aaa");

087      //LinkedHashMap的值可以为null

088      myMap.put("aaa", null);

089      output(myMap);

090   }

091   

092   public static void testTreeMap(){

093      Map myMap = new TreeMap();

094      init(myMap);

095      //TreeMap的键不能为null

096      //myMap.put(null,"ddd");

097      //TreeMap的值不能为null

098      //myMap.put("aaa", null);

099      output(myMap);

100   }

101  

102   public static void main(String[] args) {

103      System.out.println("采用HashMap");

104      TestMap.testHashMap();

105      System.out.println("采用Hashtable");

106      TestMap.testHashtable();

107      System.out.println("采用LinkedHashMap");

108      TestMap.testLinkedHashMap();

109      System.out.println("采用TreeMap");

110      TestMap.testTreeMap();

111      

112      Map myMap = new HashMap();

113      TestMap.init(myMap);

114      System.out.println("新初始化一个Map: myMap");

115      TestMap.output(myMap);

116      //清空Map

117      myMap.clear();

118      System.out.println("将myMap clear后，myMap空了么?  " + myMap.isEmpty());

119      TestMap.output(myMap);

120      myMap.put("aaa", "aaaa");

121      myMap.put("bbb", "bbbb");

122      //判断Map是否包含某键或者某值

123      System.out.println("myMap包含键aaa?  "+ TestMap.containsKey(myMap, "aaa"));

124      System.out.println("myMap包含值aaaa?  "+ TestMap.containsValue(myMap, "aaaa"));

125      //根据键删除Map中的记录

126      myMap.remove("aaa");

127      System.out.println("删除键aaa后，myMap包含键aaa?  "+ TestMap.containsKey(myMap, "aaa"));

128      //获取Map的记录数

129      System.out.println("myMap包含的记录数:  " + myMap.size());

130   }

131}

132  

133输出结果：

134采用HashMap

135key: null; value: ddd

136key: 3.0; value: 3.00

137key: aaa; value: null

138key: 4.0; value: 4.00

139key: 1.0; value: 1.00

140key: 5.0; value: 5.00

141key: 2.0; value: 2.00

142采用Hashtable

143key: 4.0; value: 4.00

144key: 1.0; value: 1.00

145key: 3.0; value: 3.00

146key: 5.0; value: 5.00

147key: 2.0; value: 2.00

148采用LinkedHashMap

149key: 5.0; value: 5.00

150key: 4.0; value: 4.00

151key: 3.0; value: 3.00

152key: 2.0; value: 2.00

153key: 1.0; value: 1.00

154key: null; value: aaa

155key: aaa; value: null

156采用TreeMap

157key: 1.0; value: 1.00

158key: 2.0; value: 2.00

159key: 3.0; value: 3.00

160key: 4.0; value: 4.00

161key: 5.0; value: 5.00

162新初始化一个Map: myMap

163key: 3.0; value: 3.00

164key: 4.0; value: 4.00

165key: 1.0; value: 1.00

166key: 5.0; value: 5.00

167key: 2.0; value: 2.00

168将myMap clear后，myMap空了么?  true

169myMap包含键aaa?  true

170myMap包含值aaaa?  true

171删除键aaa后，myMap包含键aaa?  false

172myMap包含的记录数:  1

173  

174源码分析：

175遍历Map有两种方法：

176（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：

177//使用迭代器遍历Map的键，根据键取值

178        Iterator it = map.keySet().iterator();

179        while (it.hasNext()){

180           key = it.next();

181           value = map.get(key);

182           System.out.println("key: " + key + "; value: " + value );

183        }

184（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：

185        //或者使用迭代器遍历Map的记录Map.Entry

186        Map.Entry entry = null;

187        it = map.entrySet().iterator();

188        while (it.hasNext()){

189           //一个Map.Entry代表一条记录

190           entry = (Map.Entry)it.next();

191           //通过entry可以获得记录的键和值

192           //System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue()