Java集合·11·Map总结

一、Map概括

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总结：

接口：

Map，“键值对（key-value）”映射的抽象接口。

SortedMap，继承Map，有序的“键值对（key-value）”映射的抽象接口。

NavigationMap，继承SortedMap，支持导航函数的接口。

抽象类：

AbstractMap，实现了Map中的大部分函数接口。减少了“Map的实现类”的重复编码。

实现类：

HashMap，基于“拉链法“实现的散列表，一般用于单线程环境中。

HashTable，基于“拉链法”实现的散列表，一般用于多线程环境中。

WeakHashMap，基于“拉链法”实现的散列表，用于多线程环境中，与HashMap相比，WeakHashMap中的键是“弱键”，当“弱键”被GC回收时，它对应的键值对也会被从WeakHashMap中的删除，与此相对，HashMap中的键是“强键”。

TreeMap，有序的散列表，基于“红黑树”实现，一般用于单线程环境中。

二、使用场景

HashMap、HashTable、WeakHashTable、TreeMap区别较大，需要根据具体的要求来选择合适的类。

三、比较

1.HashMap与HashTable的异同点

相同点：

• 存储“键值对（key-value）”映射

• 基于“拉链法”实现

不同点：

• 线程安全性不同，HashMap非线程安全，HashTable线程安全。
• 优化程度不同，HashMap在算法和效率上一直在改进，HashTable已经很久没有更新了，算法和性能上HashMap优于HashTable
  • index计算方法
  • 扩容时重新散列数据的算法
• 父类不同，HashMap父类是AbstractMap，HashTable是Dictionary
• 对Enumeration支持不同，HashTable支持Enumeration，HashMap不支持。
• 对null值支持不同，HashMap的key、value都可以为null，HashTable的key、value都不支持为null

2.HashMap与WeakHashMap的异同点

相同点：

• 略

不同点：

• HashMap的“键”是强引用（StrongReference），而WeakHashMap的键是“弱引用(WeakReference)。WeakHashMap中的“弱键”能实现WeakReference对键值对的动态回收。当弱键不再被使用时，GC会回收它，WeakHashMap也会移除其相对应的键值对。

五、其他

1.LinkedHashMap

a. 概述

官方定义：

Hash table and linked list implementation of the Map interface, with predictable iteration order.

支持可预测的遍历顺序的键值对映射集合。

继承自HashMap。

实现了Map接口，支持“键值对（key-value）”映射。

b. 数据结构

拉链法

LinkedHashMapEntry

继承HashMapEntry，添加before和after两个LinkedHashMapEntry引用，表示遍历顺序。

c. 特点

• 遍历顺序可控制 添加顺序／访问顺序

d. 实现要点

• 自定义LinkedHashMapEntry，记录顺序信息
• 自定义LinkedHashIterator，根据LinkedHashMapEntry中顺序信息进行便利
• 插入、访问、删除数据时，更新LinkedHashMapEntry中保存的顺序信息

e. 性能（与HashMap比较）

• 对于插入、访问、删除等方法增加了操作量，用于维护双向链表
• 对于Iteration操作节省了时间，只与size相关，而HashMap和capacity相关

f. 扩展

• 实现removeEldestEntry方法，每次put()、putAll()时检查，如果需要的话自动删除旧数据，可用于缓存数据