HashMapHashTableLinkedHashMapTreeMap使用和区别

Posted 2021-03-13 wangflower

1.HashMap继承AbstractMap 实现Map接口，Map在java.util包中是独立的接口，不是继承Collection接口，继承Collection接口的有：

/**
 * @see     Set
 * @see     List
 * @see     Map
 * @see     SortedSet
 * @see     SortedMap
 * @see     HashSet
 * @see     TreeSet
 * @see     ArrayList
 * @see     LinkedList
 * @see     Vector
 * @see     Collections
 * @see     Arrays
 * @see     AbstractCollection
 * @since 1.2
 */

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {...}

实现Map接口的类有：

 * @see HashMap
 * @see TreeMap
 * @see Hashtable
 * @see SortedMap
 * @see Collection
 * @see Set
 * @since 1.2
 */
public interface Map<K,V> {...}

HashMap的申明方法是：

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

HashMap是Map接口中最常用的实现类，存储Key-Vlaue键值对，HashMap不保证元素的顺序但是保证Key是唯一的

1.1 添加元素，提供了三种方法添加元素：

//单个添加元素，重复key值会覆盖
public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
//批量添加

public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {

    putMapEntries(m, true);
}

//单个添加，如果key存在不希望value值被覆盖
public V putIfAbsent(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, true, true);
}

1.2 删除元素：
有两个方法的重载：

public boolean remove(Object key, Object value) {
    return removeNode(hash(key), key, value, true, true) != null;
}

public V remove(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
        null : e.value;
}
1.3 修改元素
两个方法的重载：

@Override
public boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {
    Node<K,V> e; V v;
    if ((e = getNode(hash(key), key)) != null &&
        ((v = e.value) == oldValue || (v != null && v.equals(oldValue)))) {
        e.value = newValue;
        afterNodeAccess(e);
        return true;
    }
    return false;
}

@Override
public V replace(K key, V value) {
    Node<K,V> e;
    if ((e = getNode(hash(key), key)) != null) {
        V oldValue = e.value;
        e.value = value;
        afterNodeAccess(e);
        return oldValue;
    }
    return null;
}

1.4 判断集合是否为空：

public boolean isEmpty() {
    return size == 0;
}

1.5 判断集合元素大小：

public int size() {
    return size;
}

1.6 遍历元素
a，使用keySet获取所有的key，然后遍历
b，使用Map.entrySet获取所有的元素，然后使用iterator遍历，返回的是一个set集合，Set<Map.Entry<K,V>>
c，使用Map.entrySet获取所有的元素，然后使用foreach循环遍历
d，直接使用values获取所有的值，然后遍历，这种方式获取不到key

1.7 清空集合

/**
 * Removes all of the mappings from this map.
 * The map will be empty after this call returns.
 */
public void clear() {
    Node<K,V>[] tab;
    modCount++;
    if ((tab = table) != null && size > 0) {
        size = 0;
        for (int i = 0; i < tab.length; ++i)
            tab[i] = null;
    }
}


2.HashTable也是Map的实现类，它的方法是同步的，所以是线程安全的

HashTable的申明方法：

public class Hashtable<K,V>
    extends Dictionary<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {...}
HashTable继承的是Dictionary，HashMap继承的是AbstractMap

HashTable的方法都是同步的,使用方法基本和HashMap是一致的

public synchronized V put(K key, V value) {

public synchronized boolean isEmpty() {
    return count == 0;
}

3.LinkedHashMap也是实现了Map接口

public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>

从申明中可以看出，LinkedHashMap继承了HashMap类，不同的地方在于使用了链表，因此可以保证元素的插入顺序，先进先出


4.TreeMap也是Map的实现类，它继承了AbstractMap
申明方法如下：

public class TreeMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

TreeMap中的元素也是有序的，默认的排序规则是按照key的字段顺序升序排序的


总结一下：
这四个都是Map接口的实现类
保证key是唯一的，不可重复

HashMap、HashTable不保证元素的顺序
LinkedHashMap是有序的，按照插入顺序，先进先出
TreeMap是保证元素顺序的，默认按照字典排序升序，支持自定义排序规则

HashMap支持key和value都是null，LinkedHashMap继承HashMap所以也是支持的
TreeMap不允许key是null，但是允许value是null
HashTable不允许null值，key和value都不允许


HashMap、LinkedHashMap、TreeMap都不是线程安全的，HashTable是线程安全的

HashTable的父类是Dictionary，HashMap、LinkedHashMap、TreeMap的父类AbstracMap