三十四、Map接口
一、Map接口介绍
我们通过查看Map接口描述，发现Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。
- Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
- Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。
- Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。
- 需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。
- Map中常用的集合为HashMap集合、LinkedHashMap集合。
hashMap.png
Map接口中的常用集合：
通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。
- HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
- LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
注意：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。
二、Map接口中的常用方法：
map常用方法.png
- put方法：将指定的键与值对应起来，并添加到集合中
- 方法返回值为键所对应的值
使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中；
使用put方法时，若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。 - get方法：获取指定键(key)所对应的值(value)
- remove方法：根据指定的键(key)删除元素，返回被删除元素的值(value)。
Map接口的方法演示
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map对象
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//给map中添加元素
map.put("星期一", "Monday");
map.put("星期日", "Sunday");
System.out.println(map); // {星期日=Sunday, 星期一=Monday}
//当给Map中添加元素，会返回key对应的原来的value值，若key没有对应的值，返回null
System.out.println(map.put("星期一", "Mon")); // Monday
System.out.println(map); // {星期日=Sunday, 星期一=Mon}
//根据指定的key获取对应的value
String en = map.get("星期日");
System.out.println(en); // Sunday
//根据key删除元素,会返回key对应的value值
String value = map.remove("星期日");
System.out.println(value); // Sunday
System.out.println(map); // {星期一=Mon}
}
}
三、 Map集合遍历
1.键找值方式
keySet.png
键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值
操作步骤与图解：
1. 获取Map集合中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键
2. 遍历键的Set集合，得到每一个键
3. 根据键，获取键所对应的值
键找值图解.png
代码演示：
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map对象
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//给map中添加元素
map.put("邓超", "孙俪");
map.put("李晨", "范冰冰");
map.put("刘德华", "柳岩");
//获取Map中的所有key
Set<String> keySet = map.keySet();
//遍历存放所有key的Set集合
Iterator<String> it =keySet.iterator();
while(it.hasNext()){
//得到每一个key
String key = it.next();
//通过key获取对应的value
String value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}
2.键值对方式
在Map类设计时，提供了一个嵌套接口：Entry。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。
Entry键值对对象.png
- Entry是Map接口中提供的一个静态内部嵌套接口。
getKey().png
- getKey()方法：获取Entry对象中的键
- getValue()方法：获取Entry对象中的值
entrySet().png
- entrySet()方法：用于返回Map集合中所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。
键值对方式：即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。
操作步骤与图解：
-
获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。
Map集合遍历键值对方式1.png
-
遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象。
-
通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。
Map集合遍历键值对方式2.png
图解：
Map集合遍历键值对方式3.png
代码：
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map对象
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//给map中添加元素
map.put("邓超", "孙俪");
map.put("李晨", "范冰冰");
map.put("刘德华", "柳岩");
//获取Map中的所有key与value的对应关系
Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
//遍历Set集合
Iterator<Map.Entry<String,String>> it =entrySet.iterator();
while(it.hasNext()){
//得到每一对对应关系
Map.Entry<String,String> entry = it.next();
//通过每一对对应关系获取对应的key
String key = entry.getKey();
//通过每一对对应关系获取对应的value
String value = entry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}
注意：Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。
四、HashMap存储自定义键值类型
实例：每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。
注意，学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。
- 学生类
public class Student {
private String name;
private int age;
//编写构造方法，文档中已省略
//编写get,set方法，文档中已省略
//编写toString方法，文档中已省略
//重写自定义对象的hashCode和equals方法，省略
}
测试类
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
//1,创建hashmap集合对象。
Map<Student,String> map = new HashMap<Student,String>();
//2,添加元素。
map.put(new Student("lisi",28), "上海");
map.put(new Student("wangwu",22), "北京");
map.put(new Student("zhaoliu",24), "成都");
map.put(new Student("zhouqi",25), "广州");
map.put(new Student("wangwu",22), "南京");
//3,取出元素。键找值方式
Set<Student> keySet = map.keySet();
for(Student key : keySet){
String value = map.get(key);
System.out.println(key.toString()+"....."+value);
}
//取出元素。键值对方式
Set<Map.Entry<Student, String>> entrySet = map.entrySet();
for (Map.Entry<Student, String> entry : entrySet) {
Student key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key.toString()+"....."+value);
}
}
}
- 当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。
- 如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用
LinkedHashMap集合来存放。
五、静态导入
在导包的过程中我们可以直接导入静态部分，这样某个类的静态成员就可以直接使用了。在源码中经常会出现静态导入。
- 静态导入格式：
import static XXX.YYY; 导入后YYY可直接使用。
例如：Map.Entry的访问，简化后为Entry
import static java.util.Map.Entry;
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
//1,创建hashmap集合对象。
Map<Student,String> map = new HashMap<Student,String>();
//取出元素。键值对方式
//Set<Map.Entry<Student, String>> entrySet = map.entrySet();
Set<Entry<Student, String>> entrySet = map.entrySet();
//for (Map.Entry<Student, String> entry : entrySet) {
for (Entry<Student, String> entry : entrySet) {
Student key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key.toString()+"....."+value);
}
}
}
六、HashTable和HashMap区别
①继承不同。
public class Hashtable extends Dictionary implements Map
public class HashMap extends AbstractMap implements Map
②Hashtable 中的方法是同步的，而HashMap中的方法在缺省情况下是非同步的。
在多线程并发的环境下，可以直接使用Hashtable，但是要使用HashMap的话就要自己增加同步处理了。
③Hashtable中，key和value都不允许出现null值。
在HashMap中，null可以作为键，这样的键只有一个；可以有一个或多个键所对应的值为null。
当get()方法返回null值时，即可以表示 HashMap中没有该键，也可以表示该键所对应的值为null。因此，在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键， 而应该用containsKey()方法来判断。
④两个遍历方式的内部实现上不同。
Hashtable、HashMap都使用了 Iterator。而由于历史原因，Hashtable还使用了Enumeration的方式 。
⑤哈希值的使用不同。
HashTable直接使用对象的hashCode。而HashMap重新计算hash值。
⑥Hashtable和HashMap它们两个内部实现方式的数组的初始大小和扩容的方式不同。
HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数。
