Java 集合系列09： Map架構
- 2019 年 10 月 5 日
- 筆記
前面，我們已經系統的對List進行了學習。接下來，我們先學習Map，然後再學習Set；因為Set的實現類都是基於Map來實現的(如，HashSet是通過HashMap實現的，TreeSet是通過TreeMap實現的)。
首先，我們看看Map架構。
這裡寫圖片描述 如上圖： (01) Map 是映射介面，Map中存儲的內容是鍵值對(key-value)。 (02) AbstractMap 是繼承於Map的抽象類，它實現了Map中的大部分API。其它Map的實現類可以通過繼承AbstractMap來減少重複編碼。 (03) SortedMap 是繼承於Map的介面。SortedMap中的內容是排序的鍵值對，排序的方法是通過比較器(Comparator)。 (04) NavigableMap 是繼承於SortedMap的介面。相比於SortedMap，NavigableMap有一系列的導航方法；如"獲取大於/等於某對象的鍵值對"、「獲取小於/等於某對象的鍵值對」等等。 (05) TreeMap 繼承於AbstractMap，且實現了NavigableMap介面；因此，TreeMap中的內容是「有序的鍵值對」！ (06) HashMap 繼承於AbstractMap，但沒實現NavigableMap介面；因此，HashMap的內容是「鍵值對，但不保證次序」！ (07) Hashtable 雖然不是繼承於AbstractMap，但它繼承於Dictionary(Dictionary也是鍵值對的介面)，而且也實現Map介面；因此，Hashtable的內容也是「鍵值對，也不保證次序」。但和HashMap相比，Hashtable是執行緒安全的，而且它支援通過Enumeration去遍歷。 (08) WeakHashMap 繼承於AbstractMap。它和HashMap的鍵類型不同，WeakHashMap的鍵是「弱鍵」。
在對各個實現類進行詳細之前，先來看看各個介面和抽象類的大致介紹。
1 Map
Map的定義如下：
public interface Map<K,V> { }
Map 是一個鍵值對(key-value)映射介面。Map映射中不能包含重複的鍵；每個鍵最多只能映射到一個值。 Map 介面提供三種collection 視圖，允許以鍵集、值集或鍵-值映射關係集的形式查看某個映射的內容。 Map 映射順序。有些實現類，可以明確保證其順序，如 TreeMap；另一些映射實現則不保證順序，如 HashMap 類。 Map 的實現類應該提供2個「標準的」構造方法：第一個，void（無參數）構造方法，用於創建空映射；第二個，帶有單個 Map 類型參數的構造方法，用於創建一個與其參數具有相同鍵-值映射關係的新映射。實際上，後一個構造方法允許用戶複製任意映射，生成所需類的一個等價映射。儘管無法強制執行此建議（因為介面不能包含構造方法），但是 JDK 中所有通用的映射實現都遵從它。
Map的API
abstract void clear() abstract boolean containsKey(Object key) abstract boolean containsValue(Object value) abstract Set<Entry<K, V>> entrySet() abstract boolean equals(Object object) abstract V get(Object key) abstract int hashCode() abstract boolean isEmpty() abstract Set<K> keySet() abstract V put(K key, V value) abstract void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map) abstract V remove(Object key) abstract int size() abstract Collection<V> values()
說明： (01) Map提供介面分別用於返回 鍵集、值集或鍵-值映射關係集。 entrySet()用於返回鍵-值集的Set集合 keySet()用於返回鍵集的Set集合 values()用戶返回值集的Collection集合 因為Map中不能包含重複的鍵；每個鍵最多只能映射到一個值。所以，鍵-值集、鍵集都是Set，值集時Collection。
(02) Map提供了「鍵-值對」、「根據鍵獲取值」、「刪除鍵」、「獲取容量大小」等方法。
2 Map.Entry
Map.Entry的定義如下：
interface Entry<K,V> { }
Map.Entry是Map中內部的一個介面，Map.Entry是鍵值對，Map通過 entrySet() 獲取Map.Entry的鍵值對集合，從而通過該集合實現對鍵值對的操作。
Map.Entry的API
abstract boolean equals(Object object) abstract K getKey() abstract V getValue() abstract int hashCode() abstract V setValue(V object)
3 AbstractMap
AbstractMap的定義如下：
public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}
AbstractMap類提供 Map 介面的骨幹實現，以最大限度地減少實現此介面所需的工作。 要實現不可修改的映射，編程人員只需擴展此類並提供 entrySet 方法的實現即可，該方法將返回映射的映射關係 set 視圖。通常，返回的 set 將依次在 AbstractSet 上實現。此 set 不支援 add() 或 remove() 方法，其迭代器也不支援 remove() 方法。
要實現可修改的映射，編程人員必須另外重寫此類的 put 方法（否則將拋出 UnsupportedOperationException），entrySet().iterator() 返回的迭代器也必須另外實現其 remove 方法。
AbstractMap的API
abstract Set<Entry<K, V>> entrySet() void clear() boolean containsKey(Object key) boolean containsValue(Object value) boolean equals(Object object) V get(Object key) int hashCode() boolean isEmpty() Set<K> keySet() V put(K key, V value) void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map) V remove(Object key) int size() String toString() Collection<V> values() Object clone()
4 SortedMap
SortedMap的定義如下：
public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V> { }
SortedMap是一個繼承於Map介面的介面。它是一個有序的SortedMap鍵值映射。 SortedMap的排序方式有兩種：自然排序 或者 用戶指定比較器。 插入有序 SortedMap 的所有元素都必須實現 Comparable 介面（或者被指定的比較器所接受）。
另外，所有SortedMap 實現類都應該提供 4 個「標準」構造方法： (01) void（無參數）構造方法，它創建一個空的有序映射，按照鍵的自然順序進行排序。 (02) 帶有一個 Comparator 類型參數的構造方法，它創建一個空的有序映射，根據指定的比較器進行排序。 (03) 帶有一個 Map 類型參數的構造方法，它創建一個新的有序映射，其鍵-值映射關係與參數相同，按照鍵的自然順序進行排序。 (04) 帶有一個 SortedMap 類型參數的構造方法，它創建一個新的有序映射，其鍵-值映射關係和排序方法與輸入的有序映射相同。無法保證強制實施此建議，因為介面不能包含構造方法。
SortedMap的API
// 繼承於Map的API abstract void clear() abstract boolean containsKey(Object key) abstract boolean containsValue(Object value) abstract Set<Entry<K, V>> entrySet() abstract boolean equals(Object object) abstract V get(Object key) abstract int hashCode() abstract boolean isEmpty() abstract Set<K> keySet() abstract V put(K key, V value) abstract void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map) abstract V remove(Object key) abstract int size() abstract Collection<V> values() // SortedMap新增的API abstract Comparator<? super K> comparator() abstract K firstKey() abstract SortedMap<K, V> headMap(K endKey) abstract K lastKey() abstract SortedMap<K, V> subMap(K startKey, K endKey) abstract SortedMap<K, V> tailMap(K startKey)
5 NavigableMap
NavigableMap的定義如下：
public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V> { }
NavigableMap是繼承於SortedMap的介面。它是一個可導航的鍵-值對集合，具有了為給定搜索目標報告最接近匹配項的導航方法。 NavigableMap分別提供了獲取「鍵」、「鍵-值對」、「鍵集」、「鍵-值對集」的相關方法。
NavigableMap的API
abstract Entry<K, V> ceilingEntry(K key) abstract Entry<K, V> firstEntry() abstract Entry<K, V> floorEntry(K key) abstract Entry<K, V> higherEntry(K key) abstract Entry<K, V> lastEntry() abstract Entry<K, V> lowerEntry(K key) abstract Entry<K, V> pollFirstEntry() abstract Entry<K, V> pollLastEntry() abstract K ceilingKey(K key) abstract K floorKey(K key) abstract K higherKey(K key) abstract K lowerKey(K key) abstract NavigableSet<K> descendingKeySet() abstract NavigableSet<K> navigableKeySet() abstract NavigableMap<K, V> descendingMap() abstract NavigableMap<K, V> headMap(K toKey, boolean inclusive) abstract SortedMap<K, V> headMap(K toKey) abstract SortedMap<K, V> subMap(K fromKey, K toKey) abstract NavigableMap<K, V> subMap(K fromKey, boolean fromInclusive, K toKey, boolean toInclusive) abstract SortedMap<K, V> tailMap(K fromKey) abstract NavigableMap<K, V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive)
說明：
NavigableMap除了繼承SortedMap的特性外，它的提供的功能可以分為4類： 第1類，提供操作鍵-值對的方法。 lowerEntry、floorEntry、ceilingEntry 和 higherEntry 方法，它們分別返回與小於、小於等於、大於等於、大於給定鍵的鍵關聯的 Map.Entry 對象。 firstEntry、pollFirstEntry、lastEntry 和 pollLastEntry 方法，它們返回和/或移除最小和最大的映射關係（如果存在），否則返回 null。 第2類，提供操作鍵的方法。這個和第1類比較類似 lowerKey、floorKey、ceilingKey 和 higherKey 方法，它們分別返回與小於、小於等於、大於等於、大於給定鍵的鍵。 第3類，獲取鍵集。 navigableKeySet、descendingKeySet分別獲取正序/反序的鍵集。 第4類，獲取鍵-值對的子集。
6 Dictionary
Dictionary的定義如下：
public abstract class Dictionary<K,V> {}
NavigableMap是JDK 1.0定義的鍵值對的介面，它也包括了操作鍵值對的基本函數。
Dictionary的API
abstract Enumeration<V> elements() abstract V get(Object key) abstract boolean isEmpty() abstract Enumeration<K> keys() abstract V put(K key, V value) abstract V remove(Object key) abstract int size()
出處：http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3308931.html
