新手了解java 集合基础知识(二)
三、Map
存储的双列元素,Key是无序的,不可重复,而Value是无序,可重复的。
1、HashMap
public class HashMapDemo { private Map map = null; public void init() { map = new HashMap(); map.put("a", "aaa"); map.put("b", "bbb"); map.put("c", "ccc"); System.out.println(map); } // 添加元素 public void testPut() { // V put(K key, V value) :把指定的key和value添加到集合中 map.put("a1", "aaa"); map.put("b1", "bbb"); map.put("c1", "ccc"); System.out.println(map); // void putAll(Map<? extends K,? extends V>m) :把指定集合添加集合中 Map map1 = new HashMap(); map1.put("e", "eee"); map1.put("f", "fff"); map.putAll(map1); System.out.println(map); // default V putIfAbsent(K key, V value) :如果key不存在就添加 map.putIfAbsent("a", "hello"); System.out.println(map); map.putIfAbsent("g", "ggg"); System.out.println(map); } // 修改元素 public void testModify() { // V put(K key, V value) :把集合中指定key的值修改为指定的值 map.put("a", "hello"); map.put("a", "world"); System.out.println(map); // 说明,当key相同时,后面的值会覆盖前面的值。 // default V replace(K key, V value) :根据key来替换值,而不做增加操作 Object replace = map.replace("b1", "java"); System.out.println(replace); System.out.println(map); //default boolean replace(K key, V oldValue,V newValue) } // 删除元素 public void testRemove() { // V remove(Object key) :根据指定key删除集合中对应的值 Object c = map.remove("c"); System.out.println(c); System.out.println(map); // default boolean remove(Object key, Objectvalue) :根据key和value进行删除 map.remove("b", "bbb1"); System.out.println(map); // void clear() :清空集合中所有元素 map.clear(); System.out.println(map); } // 判断元素 public void testJudge() { // boolean isEmpty() :判断集合是否为空,如果是返回true,否则返回false System.out.println(map.isEmpty()); // boolean containsKey(Object key) :判断集合中是否包含指定的key,包含返回true,否则返回false boolean flag = map.containsKey("a"); System.out.println(flag); // true flag = map.containsKey("a1"); System.out.println(flag); // false // boolean containsValue(Object value) :判断集合中是否包含指定的value,包含返回true,否则返回false flag = map.containsValue("aaa"); System.out.println(flag); // true flag = map.containsValue("aaa1"); System.out.println(flag); // false } // 获取元素 public void testGet() { // int size() :返回集合的元素个数 int size = map.size(); System.out.println(size); // V get(Object key) :根据Key获取值,如果找到就返回对应的值,否则返回null Object val = map.get("a"); System.out.println(val); val = map.get("a1"); System.out.println(val); // null // default V getOrDefault(Object key, VdefaultValue) :根据Key获取值,如果key不存在,则返回默认值 val = map.getOrDefault("a1", "hello"); System.out.println(val); // Collection<V> values() :返回集合中所有的Value Collection values = map.values(); for (Object value : values) { System.out.println(value); } // Set<K> keySet() :返回集合中所有的Key Set set = map.keySet(); for (Object o : set) { System.out.println(o); } } // 迭代元素 public void testIterator() { // 第一种:通过key获取值的方式 Set keySet = map.keySet(); Iterator it = keySet.iterator(); while (it.hasNext()) { Object key = it.next(); Object val = map.get(key); System.out.println(key + "=" + val); } System.out.println("------------------------ "); // 第二种:使用for循环 for (Object key : map.keySet()) { System.out.println(key + "=" + map.get(key)); } System.out.println("------------------------ "); // 第三种:使用Map接口中的内部类来完成,在框架中大量使用 Set entrySet = map.entrySet(); for (Object obj : entrySet) { Map.Entry entry = (Map.Entry) obj; System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue()); } } }
说明:在HashMap中键-值允许为空,但键唯一,值可重复。hashMap不是线程安全的。
2、TreeMap
是一个有序的集合,默认使用的是自然排序方式。
public class Person implements Comparable { private String name; private int age; @Override public int compareTo(Object o) { if (o instanceof Person) { Person p = (Person) o; return this.age - p.age; } return 0; } public Person() {} public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }
测试
public class TeeMapDemo { @Test public void testInteger() { TreeMap tm = new TreeMap(); tm.put(3, 333); tm.put(2, 222); tm.put(11, 111); tm.put(2, 222); System.out.println(tm); } @Test public void testString() { TreeMap tm = new TreeMap(); tm.put("hello", "hello"); tm.put("world", "world"); tm.put("about", ""); tm.put("abstract", ""); System.out.println(tm); } @Test public void testPerson() { TreeMap tm = new TreeMap(new Comparator(){ @Override public int compare(Object o1, Object o2) { if (o1 instanceof Person && o2 instanceof Person) { Person p1 = (Person) o1; Person p2 = (Person) o2; return p1.getAge() - p2.getAge(); } return 0; } }); tm.put(new Person("张三",18), null); tm.put(new Person("李四",17), null); System.out.println(tm); } }
说明:从上面的代码可以发现,TreeMap的使用和TreeSet的使用非常相似,观察HashSet集合的源代码可以看出,当创建 HashSet集合时,其实是底层使用的是HashMap。
public HashSet() { map = new HashMap<>(); }
HashSet实际上存的是HashMap的Key。
3.ConcurrentHashMap
在Map集合中我们介绍了HashMap
,TreeMap
,在多线程的情况下这些集合都不是线程安全的,因此可能出现线程安全的问题。
在Java中Hashtable是一种线程安全的HashMap
,Hashtable
在方法上与HashMap
并无区别,仅仅只是在方法使用了synchronized
以此来达到线程安全的目的,我们观察Hashtable的源码。
public synchronized V get(Object key) { Entry<?,?> tab[] = table; int hash = key.hashCode(); int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; for (Entry<?,?> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) { if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) { return (V)e.value; } } return null; }
以上是Hashtable的get源码,可以看出它仅仅只是在方法上添加了锁,这大大降低了线程的执行效率,以牺牲效率的形式来达到目的,这显然不是我们在实际中想要的,因此我们需要一种既能在线程安全方面有保障,在效率上还可以的方法。
ConcurrentHashMap采用的是分段锁的原理,我们观察源码。
public V put(K key, V value) { return putVal(key, value, false); } final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) { if (key == null || value == null) throw new NullPointerException(); int hash = spread(key.hashCode()); int binCount = 0; for (Node<K,V>[] tab = table;;) { Node<K,V> f; int n, i, fh; if (tab == null || (n = tab.length) == 0) tab = initTable(); else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) { if (casTabAt(tab, i, null, new Node<K,V>(hash, key, value, null))) break; // no lock when adding to empty bin } else if ((fh = f.hash) == MOVED) tab = helpTransfer(tab, f); else { V oldVal = null; synchronized (f) { if (tabAt(tab, i) == f) { if (fh >= 0) { binCount = 1; for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) { K ek; if (e.hash == hash && ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))) { oldVal = e.val; if (!onlyIfAbsent) e.val = value; break; } Node<K,V> pred = e; if ((e = e.next) == null) { pred.next = new Node<K,V>(hash, key, value, null); break; } } } else if (f instanceof TreeBin) { Node<K,V> p; binCount = 2; if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key, value)) != null) { oldVal = p.val; if (!onlyIfAbsent) p.val = value; } } } } if (binCount != 0) { if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD) treeifyBin(tab, i); if (oldVal != null) return oldVal; break; } } } addCount(1L, binCount); return null; }
从源码中可以看出ConcurrentHashMap
仅仅是在当有线程去操作当前数据的时候添加了锁,因此效率大大提高了。
在线程安全的情况下提高了效率。
总结
本篇文章就到这里了,希望能对你有所帮助,也希望您能够多多关注猪先飞的更多内容!
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