java中集合常用类及其详解(二)

2014-11-24 09:44:20 · 作者: · 浏览: 8
步的。
Map:
public interface Map
将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值。

此接口取代 Dictionary 类,后者完全是一个抽象类,而不是一个接口。

Map 接口提供三种collection 视图,允许以键集、值集或键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。映射顺序 定义为迭代器在映射的 collection 视图上返回其元素的顺序。某些映射实现可明确保证其顺序,如 TreeMap 类;另一些映射实现则不保证顺序,如 HashMap 类。

注:将可变对象用作映射键时必须格外小心。当对象是映射中某个键时,如果以影响 equals 比较的方式更改了对象的值,则映射的行为将是不确定的。此项禁止的一种特殊情况是不允许某个映射将自身作为一个键包含。虽然允许某个映射将自身作为值包含,但请格外小心:在这样的映射上 equals 和 hashCode 方法的定义将不再是明确的。

所有通用的映射实现类应该提供两个“标准的”构造方法:一个 void(无参数)构造方法,用于创建空映射;一个是带有单个 Map 类型参数的构造方法,用于创建一个与其参数具有相同键-值映射关系的新映射。实际上,后一个构造方法允许用户复制任意映射,生成所需类的一个等价映射。尽管无法强制执行此建议(因为接口不能包含构造方法),但是 JDK 中所有通用的映射实现都遵从它。

此接口中包含的“破坏”方法可修改其操作的映射,如果此映射不支持该操作,这些方法将抛出 UnsupportedOperationException。如果是这样,那么在调用对映射无效时,这些方法可以(但不要求)抛出 UnsupportedOperationException。例如,如果某个不可修改的映射(其映射关系是“重叠”的)为空,则对该映射调用 putAll(Map) 方法时,可以(但不要求)抛出异常。

某些映射实现对可能包含的键和值有所限制。例如,某些实现禁止 null 键和值,另一些则对其键的类型有限制。尝试插入不合格的键或值将抛出一个未经检查的异常,通常是 NullPointerException 或 ClassCastException。试图查询是否存在不合格的键或值可能抛出异常,或者返回 false;某些实现将表现出前一种行为,而另一些则表现后一种。一般来说,试图对不合格的键或值执行操作且该操作的完成不会导致不合格的元素被插入映射中时,将可能抛出一个异常,也可能操作成功,这取决于实现本身。这样的异常在此接口的规范中标记为“可选”。

此接口是 Java Collections Framework 的成员。

Collections Framework 接口中的很多方法是根据 equals 方法定义的。例如,containsKey(Object key) 方法的规范中写道:“当且仅当此映射包含针对满足 (key==null k==null : key.equals(k)) 的键 k 的映射关系时,返回 true”。不 应将此规范解释为:调用具有非空参数 key 的 Map.containsKey 将导致对任意的键 k 调用 key.equals(k)。实现可随意进行优化,以避免调用 equals,例如,可首先比较两个键的哈希码(Object.hashCode() 规范保证哈希码不相等的两个对象不会相等)。一般来说,只要实现者认为合适,各种 Collections Framework 接口的实现可随意利用底层 Object 方法的指定行为。

HashMap:
public class HashMap
extends AbstractMap
implements Map, Cloneable, Serializable
基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。(除了非同步和允许使用 null 之外,HashMap 类与 Hashtable 大致相同。)此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。

此实现假定哈希函数将元素适当地分布在各桶之间,可为基本操作(get 和 put)提供稳定的性能。迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”(桶的数量)及其大小(键-值映射关系数)成比例。所以,如果迭代性能很重要,则不要将初始容量设置得太高(或将加载因子设置得太低)。

HashMap 的实例有两个参数影响其性能:初始容量 和加载因子。容量 是哈希表中桶的数量,初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

通常,默认加载因子 (.75) 在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销,但同时也增加了查询成本(在大多数 HashMap 类的操作中,包括 get 和 put 操作,都反映了这一点)。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子,以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子,则不会发生 rehash 操作。

如果很多映射关系要存储在 HashMap 实例中,则相对于按需执行自动的 rehash 操作以增大表的容量来说,使用足够大的初始容量创建它将使得映射关系能更有效地存储。

注意,此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个哈希映射,而其中至少一个线程从结构上修改了该映射,则它必须 保持外部同步。(结构上的修改是指添加或删除一个或多个映射关系的任何操作;仅改变与实例已经包含的键关联的值不是结构上的修改。)这一般通过对自然封装该映射的对象进行同步操作来完成。如果不存在这样的对象,则应该使用 Collections.synchronizedMap 方法来“包装”该映射。最好在创建时完成这一操作,以防止对映射进行意外的非同步访问,如下所示:

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));
由所有此类的“collection 视图方法”所返回的迭代器都是快速失败 的:在迭代器创建之后,如果从结构上对映射进行修改,除非通过迭代器本身的 remove 方法,其他任何时间任何方式的修改,迭代器都将抛出 ConcurrentModificationException。因此,面对并发的修改,迭代器很快就会完全失败,而不冒在将来不确定的时间发生任意不确定行为的风险。

注意,迭代器的快速失败行为不能得到保证,一般来说,存在非同步的并发修改时,不可能作出任何坚决的保证。快速失败迭代器尽最大努力抛出 ConcurrentModificationException。因此,编写依赖于此异常的程序的做法是错误的,正确做法是:迭代器的快速失败行为应该仅用于检测程序错误。

此类是 Java Collections Framework 的成员。

LinkedHashMap:
public class LinkedHashMap
extends HashMap
implements Map
Map 接口的哈希表和链接列表实现,具有可预知的迭代顺序。此实现与 HashMap 的不同之处在于,后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序通常就是将键插入到映射中的顺序(插入顺序)