Day18-Java

文章目錄

Day18-Java
- - 1、Map集合
  - - 1.1 子類：HashMap
  - 面試題：解釋HashMap的原理
  - - 1.2 子類：Hashtable
    - 1.3 ConcurrentHashMap子類
    - 1.4 Map使用Iterator輸出
    - 1.5 Map中的key實作說明
    - 1.6 TreeMap子類

1、Map集合

偶物件指的是一對物件，即：兩個物件同時保存，這兩個物件是按照了“key=value”的形式進行定義的，即：可以通過key找到對應的value資料，就好像電話本一樣，例如，電話本之中保存了如下的資訊：

Key =張三，value=123456；

Key=李四，value=234567；

現在如果要想找到張三的電話，那么肯定根據張三的key，取得對應的value，而如果現在要想找到王五的電話，由于沒有王五這個key，所以回傳的結果就是null，

Map就是實作這樣一種操作的資料結構，這個介面之中的定義的主要操作方法如下，

方法名稱	型別	描述
public V put(K key, V value)	普通	向集合之中保存資料
public V get(Object key)	普通	通過指定的key取得對應value
Public Set keyset()	普通	將Map中的所有key以Set集合的方式回傳
Public Set<Map,Entry<K,V>>entrySet()	普通	將Map集合變為Set集合

在Map介面之中有兩個常用的子類：HashMap,Hashtable，

1.1 子類：HashMap

HashMap是Map介面之中使用最多的一個子類

public class HashMap<K,V>
	extends AbstractMap<K,V>
	implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

HashMap演示Map介面中各個主要方法的作用

驗證Map

package com.day18.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashMapDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
		map.put(1, "Hello,world!!");
		map.put(2, "zsr");
		map.put(3, ".com");
		Set<Integer> keyset = map.keySet();//取得所有的key資訊
		Iterator<Integer> iterator = keyset.iterator();
		while(iterator.hasNext()){
			Integer key = iterator.next();
			System.out.println(key + "=" + map.get(key));
		}
	}
}

面試題：解釋HashMap的原理

? 在資料量小的時候HashMap是按照鏈表的模式存盤的，當資料量變大之后，為了進行快速的查找，將這個鏈表變為一個紅黑樹（均衡二叉樹），用hash碼作為資料定位，來進行保存的，

? 所有的方法都是異步的，屬于執行緒不安全操作，

1.2 子類：Hashtable

jdk1.0提供三大主要類：Vector、Enumeration、Hashtable，

Hashtable是最早實作這種二元偶物件資料結構，由于后期的設計也讓其與Vector一樣多實作了MMap介面，

package com.day18.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashtableDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Integer,String> map = new Hashtable<>();
		map.put(1, "Hello,world!!");
		map.put(2, "zsr");
		map.put(3, ".com");
		map.put(null, null);
		System.out.println(map);
	}
}

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at java.util.Hashtable.put(Hashtable.java:460)
	at com.day18.demo.HashtableDemo.main(HashtableDemo.java:15)

以上Hashtable無法傳入空值并對其進行輸出，而HashMap可以

package com.day18.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashtableDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
		map.put(1, "Hello,world!!");
		map.put(2, "zsr");
		map.put(3, ".com");
		map.put(null, null);
		System.out.println(map);
	}
}

{null=null, 1=Hello,world!!, 2=zsr, 3=.com}

區別	HashMap	Hashtable
時間	JDK1.2	JDK1.0
性能	采用異步處理方式，性能高	采用同步處理方式性能相對較低
安全性	執行緒安全	執行緒不安全
設定null	允許key、value設定為null	不允許key、value設定為null，否則出現例外

1.3 ConcurrentHashMap子類

ConcurrentHashMap 的特點 = Hashtable的執行緒安全性 + HashMap的高性能，在使用ConcurrentHashMap處理的時候既可以保證多個執行緒更新資料的同步，又可以保證很高效的查詢速度，

public class ConcurrentHashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements ConcurrentMap<K,V>, Serializable

如果說現在采用一定的演算法，將保存的大量資料平均分在不同的桶（資料區域），這樣在進行資料查找的時候就可以避免這種全部的資料掃描，

資料分桶

package com.day18.demo;

import java.util.Random;

public class ConcurrentHashMapDemo {
	public static void main(String[] args) {
		for(int i = 0; i <10 ; i++){
			new Thread(()->{
				Random random = new Random();
				int temp = random.nextInt(9999);
				int result = temp % 3;
				switch(result){
					case 0:
						System.out.println("第0桶" + temp);
						break;
					case 1:
						System.out.println("第1桶" + temp);
						break;
					case 2:
						System.out.println("第2桶" + temp);
						break;
				}
			}).start();	
		}
		
	}
}

采用分桶之后每一個資料必須有一個明確的分桶標記，很明顯使用hashCode()，

1.4 Map使用Iterator輸出

在實際的開發之中，如果你存盤資料是為了輸出，那么優先考慮一定是Collection，使用Map的主要操作就是設計我們的內容，而后通過get()進行查找，使用Map迭代輸出的需求會有，但是不多，

通過一個簡單的圖形來觀察Collection與Map保存資料的區別

通過Iterator輸出Map內容

package com.day18.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;

public class MapIteratorDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
		map.put(1, "hELLO,");
		map.put(2, "WORLD!!!");	
		//1.將map變為Set集合
		Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
		//2.實體化Iterator介面
		Iterator<Entry<Integer, String>> iter = set.iterator();
		//3.迭代輸出每一個Map.Entry物件
		while(iter.hasNext()){
			//4.取出Map.Entry
			Map.Entry<Integer, String> me = iter.next();
			//5.取得key和value
			System.out.println(me.getKey() + "=" + me.getValue());
		}
	}
}

1.5 Map中的key實作說明

自定義Key型別

package com.day18.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class Person2{
	private String name;
	public Person2(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Person2 other = (Person2) obj;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	
}
public class PersonDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Person2,String> map = new HashMap<Person2,String>();
		map.put(new Person2("張三"), new String("zs"));
		System.out.println(map.get(new Person2("張三")));
	}
}

因為實際開發，對于map集合中key型別，不是String就是Integer，這些系統類都幫用戶覆寫了equals()、hashCode()方法了，

1.6 TreeMap子類

可以排序的Map子類，他是按照key的內容來進行排序的，

TreeMap操作

package com.day18.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

class Person2{
	private String name;
	public Person2(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Person2 other = (Person2) obj;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	
}
public class PersonDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Person2,String> map = new TreeMap<Person2,String>();
		map.put(new Person2("張三"), new String("zs"));
		System.out.println(map.get(new Person2("張三")));
	}
}

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.day18.demo.Person2 cannot be cast to java.lang.Comparable
	at java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1294)
	at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:538)
	at com.day18.demo.PersonDemo.main(PersonDemo.java:51)

出現以上問題是因為沒有實作Comparable介面，

package com.day18.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

class Person2 implements Comparable<Person2>{
	private String name;
	public Person2(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}
	@Override
	public int compareTo(Person2 o) {
		// TODO Auto-generated method stub
		return this.name.compareTo(o.name);
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Person2 other = (Person2) obj;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	
}
public class PersonDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Person2,String> map = new TreeMap<Person2,String>();
		map.put(new Person2("張三"), new String("zs"));
		System.out.println(map.get(new Person2("張三")));
	}
}

Collection保存資料的目的是為了輸出、Map保存資料的目的是為了根據key查找，

Map使用Iterator輸出（Map.Entry的作用）

一些類的設計原理，這些是在你面試用得到的，而我們開發里面就是使用HashMap子類

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標籤：java

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