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Map
Map用于保存具有映射关系的数据，因此Map集合里保存着两组值，一组值用于保存Map里的key，另一组值用于保存Map里的value，key和value都可以是任何引用类型的数据。Map的key不容许重复，即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较总是返回false。
key和value之间存在单向一对一关系，即通过指定的key，总能找到唯一的、确定的value。从Map中取出数据时，只要给出指定的key，就可以取出对应的value。
如果把Map里的所有key放在一起看，它们就是一个Set集合，实际上Map确实包含一个keySet()方法，用于返回Map所有key组成的Set集合。如下：
public class Test { public static void main(String[] args){ Map<String, String> mapVal = new HashMap<String, String>(); mapVal.put("spring", "春"); mapVal.put("summer", "夏"); mapVal.put("autumn", "秋"); mapVal.put("winter", "冬"); //获取mapVal集合的所有key值 Set<String> set = mapVal.keySet(); Iterator<String> it = set.iterator(); while(it.hasNext()){ String season = it.next(); System.out.println(season); } } }
不仅如此，Map里key集合和Set集合里元素的存储形式也很像，Map子类和Set子类在名字上也惊人的相似：如Set接口下有HashSet、LinkedHashSet、SortedSet(接口)、TreeSet、EnumSet等实现类和子接口,而Map接口下则有HashMap、LinkedHashMap、SortedMap(接口)、TreeMap、EnumMap等实现类和子接口。正如它们名字所暗示的，Map的这些实现类和子接口中key集存储形式和对应Set集合中元素的存储形式完全相同。
如果把Map所有value放在一起看，它们又非常类似于一个List：元素与元素之间可以重复，每个元素可以根据索引来查找，只是map中的索引不再使用整数值，而是以另一个对象做为索引。如果需要从List集合中取元素，需要提供该元素的数字索引；如果需要从Map中取出元素，需要提供该元素的key索引。因此，Map有时也被称为字典，或关联数组。Map接口中定义了如下常用方法：
- void clear(); //删除该Map对象中所有key-value对。
- boolean containsKey(Object key); //查询Map中是否包含指定key，如果包含则返回true。
- boolean containsValue(Object value); //查询Map中是否包含一个或多个value，如果包含则返回true。
- Set entrySet(); //返回Map中所包含的key-value对所组成的Set集合，每个集合元素都是Map.Entry(Entry是Map的内部类)对象。
- Object get(Object key); //返回指定key所对应的value，如果此Map不包含该key，则返回null。
- boolean isEmpty(); //查询该Map集合是否为空(即不包含任何key-value对)，如果为空则返回true。
- Set keySet(); //返回该Map中所有key所组成的Set集合。
- Object put(Object key, Object value); //添加一个key-value对，如果当前Map中已有一个与key相等的key-value对，则新的key-value对会覆盖原来的key-value对。
- void putAll(Map m); //将指定Map中的key-value对复制到本Map中。
- Object remove(Object key); //删除指定key所对应的key-value对，返回被删除key所关联的value，如果key不存在，返回nul
- int size(); //返回该Map里的key-value对的个数。
- Collection values(); //返回该Map里所有value组成的Collection。
Map中包含一个内部类：Entry。该类封装了一个key-value对，Entry包含三个方法：
- Object getKey(); //返回该Entry里包含的key值。
- Object getValue(); //返回该Entry里包含的value值。
- Object setValue(V value); //设置该Entry里包含的value值，并返回新设置的value值。
我们可以把Map理解成一个特殊的Set，只是该Set里包含的集合元素是Entry对象，而不是普通对象。
如下为Entry示例：
public class Test { public static void main(String[] args){ Map<String, String> mapVal = new HashMap<String, String>(); mapVal.put("spring", "春"); mapVal.put("summer", "夏"); mapVal.put("autumn", "秋"); mapVal.put("winter", "冬"); Set<Entry<String, String>> entrySet = mapVal.entrySet(); Iterator<Entry<String, String>> iterator = entrySet.iterator(); while(iterator.hasNext()){ Entry<String, String> next = iterator.next(); String key = next.getKey(); String value = next.getValue(); System.out.println("key:"+ key +"-------value:" + value); } } }
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HashMap和Hashtable实现类
HashMap和Hashtable都是Map接口的典型实现类，他们之间的关系完全类似于ArrayList和Vector的关系：Hashtable是一个古老的Map实现类，它从JDK1.0起就已经出现了，当它出现时，Java没有提供Map接口，所以它包含了两个繁琐的方法：elements()（类似于Map接口定义的values()方法）和keys(类似于Map接口定义的keySet()方法)，现在很少使用这两个方法。
HashMap和Hashtable的两点典型区别：
Hashtable是一个线程安全的Map实现，但HashMap是线程不安全的实现，所以HashMap比Hashtable性能要高一点；但如果有多条线程访问同一个Map对象时，使用Hashtable实现类会更好。
Hashtable不容许使用null作为key和value，如果试图把null放进Hashtable中，将会引发NullPointerException异常；但HashMap可以使用null做为key和value。
注意：与Vector类似，尽量少用Hashtable实现类，即使需要创建线程安全的Map实现类，也可以通过Collections工具类把HashMap变成线程安全的，无须使用Hashtable实现类。
为了成功地在HashMap、Hashtable中存储、获取对象，用作key的对象必须实现hashCode方法和equals方法。
与HashSet不能保证元素的顺序一样，HashMap和Hashtable也不能保证key-value对的顺序。类似于HashSet的是，HashMap、Hashtable判断两个key相等的标准也是：两个key通过equals方法比较返回true，两个key的 hashCode值也相等。
除此之外，HashMap、Hashtable中还包含一个containsValue方法用于判断是否包含指定的value，那么HashMap、Hashtable如何判断两个value相等呢？HashMap、Hashtable判断两个value相等的标准更简单：只要两个对象通过equals比较返回true即可。
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LinkedHashMap类
HashMap有一个子类：LinkedHashMap;LinkedHashMap也使用双向链表来维护key-value对的次序，该链表定义了迭代顺序，该迭代顺序与key-value对的插入顺序保持一致。LinkedHashMap可以避免需要对HashMap、Hashtable里的key-value对进行排序(只要插入key-value对时保持顺序即可)。同时又避免使用TreeMap所增加的成本。
LinkedHashMap需要维护元素的插入顺序，因此性能略低于HashMap的性能，但在迭代访问Map里的全部元素时将有很好的性能，因为它以链表来维护内部顺序。
public class Test { public static void main(String[] args){ LinkedHashMap<String, String> mapVal = new LinkedHashMap<String, String>(); mapVal.put("spring", "春"); mapVal.put("summer", "夏"); mapVal.put("autumn", "秋"); mapVal.put("winter", "冬"); System.out.println(mapVal); for(String str : mapVal.keySet()){ System.out.println("key:" + str); System.out.println("value:" + mapVal.get(str)); } } }
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Properties类
Properties类是Hashtable类的子类，正如它的名字所暗示的，该文件在处理属性文件。 Properties类可以把Map对象和属性文件关联起来，从而可以把Map对象中的key-value对写入属性文件，也可以把属性文件中的属性名=属性值加载到Map对象中。由于属性文件里的属性名、属性值只能是字符串类型，所以Properties里的key、value都是字符串类型，该类提供了如下三个方法来修改Properties里的key、value值。
- String getProperty(String key); //获取properties中指定属性名对应的属性值，类似于Map的get(Object key)方法。
- String getProperty(String key, String defaultValue); //该方法与前一个方法基本相似，该方法多个功能，如果Properties中不存在指定key时，该方法返回默认值。
- Object setProperty(String key, String value); //设置属性值，类似Hashtable的put方法。
- void load(InputStream inStream); //从属性文件(以输出流表示)中加载属性名=属性值，把加载到的属性名=属性值对追加到Properties里(由于Properties是Hashtable的之类，它不保证key-value对之间的次序)。
- void store(OutputStream out, String comments); //将Properties中的key-value对写入指定属性文件(以输出流表示)，comments是要写的注解。
如下代码所示：
public class Test { public static void main(String[] args){ Properties readProperties = new Properties(); //用来写的Properties对象 readProperties.setProperty("username", "zhangsan"); readProperties.setProperty("password", "123456"); Properties writeProperties = new Properties(); //用来读的Properties对象 FileInputStream fileInputStream = null; FileOutputStream fileOutputStream = null; try { //1.1通过类装载器获取要存储的路径 String path = Test.class.getResource("/").getPath(); path = path + "config.properties"; System.out.println(path); fileOutputStream = new FileOutputStream(new File(path)); //1.2将配置文件信息写到硬盘上 readProperties.store(fileOutputStream, "This is config with database!"); //2.1读取硬盘上的配置文件 fileInputStream = new FileInputStream(new File(path)); writeProperties.load(fileInputStream); String username = writeProperties.getProperty("username"); String username2 = writeProperties.getProperty("username2" , "没有找到username2的key"); //打印结果"sername:zhangsan" System.out.println("username:" + username); //打印结果"username2:没有找到username2的key" System.out.println("username2:" + username2); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }finally{ if(fileOutputStream != null){ try { fileOutputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } }
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SortedMap接口和TreeMap实现类
正如Set接口派生出了SortedSet子接口，SortedSet接口有一个TreeSet实现类，Map接口也派生了一个SortedMap子接口，SortedMap也有一个TreeMap实现类。
与TreeSet类似的是，TreeMap也是基于红黑树对TreeMap中所有key进行排序，从而保证TreeMap中所有key-value对处于有序状态。TreeMap也有两种排序方式：
自然排序：TreeMap的所有key必须实习那Comparable接口，而且所有key应该是同一个类的对象，否则将会抛出ClassCaseException。
定制排序：创建TreeMap时，传入一个Comparator对象，该对象负责对TreeMap中所有key进行排序。采用定制排序时不要求Map的key实现Comparable接口。
*可以参考TreeSet的代码演示。
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WeakHashMap实现类
WeakHashMap与HashMap的用法基本相似。但与HashMap的区别在于，HashMap的key保留对象的强引用，这意味着只要该HashMap对象不被销毁，该HashMap对象所有key所引用的对象不会被垃圾回收，HashMap也不会自动删除这些key所对应的key-value对象；但WeakHashMap的key只保留对实际对象的弱引用，这意味着当垃圾回收了该key所对应的实际对象后，WeakHashMap会自动删除该key对应的key-value对。
public class Test { public static void main(String[] args){ WeakHashMap<String, String> map = new WeakHashMap<String, String>(); //将WeakHashMap中添加三个key-value对， //三个key都是匿名字符串对象(没有其他引用) map.put(new String("语文"), new String("优")); map.put(new String("数学"), new String("良")); map.put(new String("英语"), new String("中")); //将WeakHashMap中添加一个key-value对， //该key是一个系统缓存的字符串对象。 map.put("java", new String("不及格")); //输出map对象，将看到4个key-value对{java=不及格, 数学=良, 英语=中, 语文=优} System.out.println(map); //通知系统立即进行垃圾回收 System.gc(); System.runFinalization(); //通常情况下，将只看到一个key-value对{java=不及格} System.out.println(map); } }
从上面运行结果可以看出，当系统进行垃圾回收时，删除了WeakHashMap对象的前三个key-value对。这是因为添加前三个key-value对时，这三个key都是匿名字符串对象，只有WeakHashMap保留了对它们的弱引用。WeakHashMap对象中的第四组key-value对的key是一个字符串的直接量，系统会缓冲这个字符串直接量(即系统保留了对该字符串对象的强引用)，所以垃圾回收时不会回收它。
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IdentityHashMap实现类
IdentityHashMap实现类的实现机制与HashMap基本相似，但它在处理两个key相等时，比较独特：在IdentityHashMap中，当且仅当两个key严格相等时(key1 = key2)时，IdentityHashMap才认为两个key相等，对于普通HashMap而言，只要key1和key2通过equals比较返回true，且它们的hashCode值相等即可。
IdentityHashMap提供了与HashMap基本相似的方法，也允许使用null做为key和value。与HashMap类似的是，IdentityHashMap不保证任何key-value对之间的顺序，更不能保证它们的顺序随时间的推移保持不变。
public class Test { public static void main(String[] args){ IdentityHashMap<String, String> map = new IdentityHashMap<String, String>(); //下面两行代码会向map中添加两条key-value对 map.put(new String("语文"), "99"); map.put(new String("语文"), "100"); //下面两行代码会向map中添加一条key-value对 map.put("java", "89"); map.put("java", "69"); //打印结果为{java=69, 语文=100, 语文=99} System.out.println(map); } }
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EnumMap实现类
EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现，EnumMap中所有key都必须是单个枚举类的枚举值。创建EnumMap时必须显示或隐式指定它对应的枚举类。
EnumMap不允许使用null作为key值，但容许使用null值做为value。如果试图使用null做为key将抛出NullPointerException异常。如果仅仅只是查询是否包含值为null的key，或者仅仅只是使用删除值为null的key，都不会抛出异常。
enum Season{ SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER } public class Test { public static void main(String[] args){ EnumMap<Season, String> map = new EnumMap<Season, String>(Season.class); //打印结果为{} System.out.println(map); map.put(Season.SPRING, "春"); map.put(Season.SUMMER, "夏"); map.put(Season.AUTUMN, "秋"); map.put(Season.WINTER, "冬"); //打印结果为{SPRING=春, SUMMER=夏, AUTUMN=秋, WINTER=冬} System.out.println(map); } }
上面程序中创建了一个EnumMap对象，创建该EnumMap对象时指定它的key只能是Season枚举类的枚举值。如果向该EnumMap中添加四个key-value对后，这四个key-value对将会以Season枚举值的自然顺序排序。
对于Map的常用实现类而言，HashMap和Hashtable的效率大致相同，因为它们的实现机制几乎完全一样，但HashMap通常比Hashtable要快一点，因为Hashtable额外实现同步操作。
TreeMap通常比HashMap、Hashtable要慢(尤其在插入、删除key-value对的时候更慢)，因为TreeMap需要额外的红黑树操作来维护key之间的次序。但使用TreeMap有一个好处：TreeMap中的key-value对总是处于有序状态，无须专门进行排序操作。