【Java必修课】HashMap性能很好？问过我EnumMap没
- 2019 年 11 月 7 日
- 筆記
1 简介
我们知道Map只是一个接口，它有多种实现，Java中最常用的是HashMap了。而本文想讲述的是另一个实现：EnumMap。它是枚举类型的Map，要求它的Key值都必须是枚举型的。
2 创建你的EnumMap
既然是关于枚举类型的Map，我们先创建一个枚举，以便后续使用：
public enum Directions { NORTH, SOUTH, EAST, WEST }2.1 创建EnumMap的三种方法
JDK提供的创建EnumMap的方法有三种，代码如下：
//new EnumMap EnumMap<Direction, String> enumMap = new EnumMap<>(Direction.class); enumMap.put(Direction.EAST, "东"); enumMap.put(Direction.SOUTH, "南"); //从EnumMap复制 EnumMap<Direction, String> enumMapCopyEnumMap = new EnumMap<>(enumMap); assertEquals(enumMap, enumMapCopyEnumMap); //从Map复制 Map<Direction, String> hashMap = Maps.newHashMap(); hashMap.put(Direction.EAST, "东"); hashMap.put(Direction.SOUTH, "南"); EnumMap<Direction, String> enumMapCopyHashMap = new EnumMap<>(hashMap); assertEquals(enumMap, enumMapCopyHashMap);-
(1) 使用
new EnumMap()方法时，与HashMap不同，它必须传入一个枚举的类型才能创建对象； -
(2) 从
EnumMap复制，这时传入的参数为EnumMap； -
(3) 从
Map复制，传入的参数为Map，但要求Key的类型必须是枚举型。
2.2 聪明的Guava
其实可以综合上面三种情况，实际就是两种方法：
-
(1) 使用
new EnumMap(Class<K> keyType) -
(2) 使用
new EnumMap(Map<K, ? extends V> m)
聪明的Guava就只提供了这两种方法，如下：
//使用Guava创建 EnumMap<Direction, String> enumMapGuava = Maps.newEnumMap(Direction.class); enumMapGuava.put(Direction.SOUTH, "南"); assertEquals(1, enumMapGuava.size()); enumMapGuava = Maps.newEnumMap(enumMap); assertEquals(enumMap, enumMapGuava);3 基本操作
提供的方法与Map当然是一样的，操作十分方便，代码如下：
@Test public void operations() { EnumMap<Direction, String> map = Maps.newEnumMap(Direction.class); //增加 map.put(Direction.EAST, "东"); map.put(Direction.SOUTH, "南"); map.put(Direction.WEST, "西"); //查询 assertTrue(map.containsKey(Direction.EAST)); assertFalse(map.containsKey(Direction.NORTH)); //删除 map.remove(Direction.EAST); assertFalse(map.containsKey(Direction.EAST)); assertFalse(map.remove(Direction.WEST, "北")); assertTrue(map.remove(Direction.WEST, "西")); //清空 map.clear(); assertEquals(0, map.size()); }需要特别指出的是删除方法，可以传入Key和Value两个参数，map.remove(Direction.WEST, "西")当键值对匹配时，则可以删除成功；map.remove(Direction.WEST, "北")匹配失败，则不会删除。
4 集合视图
4.1 有序性
与Map接口提供的功能一样，EnumMap也能返回它的所有Values、Keys和Entry等。但与HashMap不同的是，EnumMap返回的视图是有序的，这个顺序不是插入的顺序，而是枚举定义的顺序。代码如下：
EnumMap<Direction, String> map = Maps.newEnumMap(Direction.class); map.put(Direction.EAST, "东"); map.put(Direction.SOUTH, "南"); map.put(Direction.WEST, "西"); map.put(Direction.NORTH, "北"); //返回所有Value Collection<String> values = map.values(); values.forEach(System.out::println); //返回所有Key Set<Direction> keySet = map.keySet(); keySet.forEach(System.out::println); //返回所有<Key,Value> Set<Map.Entry<Direction, String>> entrySet = map.entrySet(); entrySet.forEach(entry -> { System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue()); });输出的结果如下：
北 南 东 西 NORTH SOUTH EAST WEST NORTH:北 SOUTH:南 EAST:东 WEST:西这个顺序与我们定义枚举的顺序确实是一样的，而与添加的顺序无关。
4.2 联动性
除了有序性之外，EnumMap返回的集合视图还有一点不同就是联动性，即牵一发而动全身。改变其中一个，另外的也跟着变了。看代码一下就明白了：
//Values、keySet、entrySet改变会影响其它 values.remove("东"); assertEquals(3, map.size()); assertEquals(3, keySet.size()); assertEquals(3, entrySet.size()); keySet.remove(Direction.WEST); assertEquals(2, map.size()); assertEquals(2, values.size()); assertEquals(2, entrySet.size()); entrySet.removeIf(entry -> Objects.equals(entry.getValue(), "北")); assertEquals(1, map.size()); assertEquals(1, keySet.size()); assertEquals(1, values.size()); //Map的改变会影响其它视图 map.clear(); assertEquals(0, values.size()); assertEquals(0, keySet.size()); assertEquals(0, entrySet.size());5 性能
性能是我们选择EnumMap的主要原因之一，那为何它性能会比优秀的HashMap还要好呢？通过看源码可以得知：
（1）底层是通过两个数组来存放数据的，一个放Keys，一个放Values；
（2）因为Key值是枚举类型，即一开始就确定了元素个数，所以在创建一个EnumMap的时候，存放数据的数组就已经确定了大小，不用考虑后续扩容带来的性能问题。
（3）枚举本身就是固定顺序的，可以通过Enum.ordinal()方法获得顺序，这个便可以作为查询与插入的索引，而不用计算HashCode，性能也会比较快。这个顺序也就是数组下标。这也是EnumMap的集合视图都是有序的原因。
（4）因为大小固定，则不用考虑加载因子，也不会有哈希冲突的问题，空间复杂度小。
6 结论
本文介绍了EnumMap作为一个Map的特殊实现的创建、使用、集合视图和性能分析，发现它的确是有过人之处的。当我们的Key值是枚举时，不妨可以试一试EnumMap，性能会更好哦。
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