文章目录

• 参考视频
• 1.双列集合概述
• • 1.1.整体总述
  • 1.2.双列集合选型
• 2.双列集合遍历方法
• • 2.1.与遍历相关的Map接口简介
  • 2.2.以HashMap为例，实现三种遍历
• 3.Map接口概述
• • 3.1.操作Map的抽象方法
  • 3.2.新增结点规则
• 4.Map实现类概述
• • **4.1.HashMap - 无序，效率高，线程不安全**
  • 4.2.LinkedHashMap - 存取同序
  • 4.3.TreeMap - 默认自然排序
  • 4.4.HashTable / ConcurrentHashMap - 无序，线程安全
  • 4.5.Properties - 无序，线程安全，读取文件

参考视频

【韩顺平讲Java】Java集合专题

1.双列集合概述

1.1.整体总述

• HashTable、ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap；

• HashMap：

  — JDK1.7：数组 + 链表；

  — JDK1.8+：数组 + 链表 + 红黑树；

• LinkedHashMap：数组 + 双向链表；

• TreeMap：数组 + 红黑树。

1.2.双列集合选型

1. 键无序：

   – 效率更高：HashMap，数组 + 链表 ( + 红黑树 )，>=8树化，<=6退化；

   – 线程安全：ConcurrentHashMap：相比HashTable性能更佳；

   ------ HashTable使用synchronized阻塞线程，当并发量过多时性能急剧下降；

   ------ JDK1.7：分段锁，相当于将ConcurrentHashMap分成多段，只锁其中一小段；

   ------ JDK1.8：舍弃分段锁，采用CAS + synchronized。

2. 键有序：

   – 存取同序：LinkedHashMap，数组 + 双向链表；

   – 自然排序：TreeMap，数组 + 红黑树。

3. 读取配置：Properties。

2.双列集合遍历方法

2.1.与遍历相关的Map接口简介

Map接口中有几个比较重要的与遍历相关的方法：

• Map.keySet( )：获取 存储所有Map中Key的Set集合；
• Map.values( )：获取 存储所有Map中Value的Collection集合；
• Map.entrySet( )：获取 存储所有Map中结点的Set集合；

而本文中重点讲的ConcurrentHashMap、Properties、HashMap、LinkedHashMap、TreeMap都是Map接口的实现类，必然都有实现这些方法。

2.2.以HashMap为例，实现三种遍历

重要的内部类有四个，其中三个常用于遍历。假设实例化一个HashMap对象，其引用为map：

• **HashMap Node∗∗：实现了Map Node**：实现了MapNode∗∗</font>：实现了MapEntry接口，即结点，属性有hash、key、value、next。
• HashMap$KeySet：实现了Set接口，调用map.keySet( )获取该类对象，可获取所有的Key。
• HashMap$Values：实现了Collection接口，调用map.values( )获取该类对象，可获取所有的Value
• HashMap$EntrySet：实现了Set接口，调用map.entrySet( )获取该类对象，可直接获取完整的结点数据。

3.Map接口概述

3.1.操作Map的抽象方法

简单介绍一下Map接口中操作Map的抽象方法：

• Map.put(K, V)：新增，如果结点已存在则会替换结点的value；
• Map.putAll(Map)：拆开参数中的Map，逐个添加结点；
• Map.remove(K)：根据Key删除结点；
• Map.get(K)：根据Key获取Value值。

3.2.新增结点规则

所有Map结构都是【数组 + 另一数据结构】，新增结点时，他们共有的规则如下：

• 对结点的key调用key.hashCode( )计算hash值，再根据公式（与数组长度有关）计算数组下标；
• 确定数组下标后，遍历其中的另一数据结构（HashMap为链表/红黑树），逐个调用value.equals(Object)判断是否相等：相等时替换value值，均不等时添加结点。

正因如此，所有的自定义类都应该重写equals( )和hashCode( )方法。

4.Map实现类概述

4.1.HashMap - 无序，效率高，线程不安全

JDK1.7时，其底层结构是 数组+链表；

JDK1.8+时，其底层结构是 数组 + 链表 + 红黑树。

HashMap是重点内容，了解详细内容请移步14.HashMap新增结点机制、扩容机制、树化机制。

4.2.LinkedHashMap - 存取同序

继承自HashMap，底层结构为 数组 + 双向链表。

4.3.TreeMap - 默认自然排序

底层结构是 数组 + 红黑树，无参构造时采用自然顺序（字典序）进行排序。

4.4.HashTable / ConcurrentHashMap - 无序，线程安全

底层结构与HashMap一致，

• HashTable使用synchronized保证线程安全，并发量过大时性能急剧下降，几乎已被舍弃。

• ConcurrentHashMap是HashTable的优化版，不同版本采用不同的线程安全机制：

  — JDK1.7：分段锁，相当于将ConcurrentHashMap分成多段，只锁其中一小段；

  — JDK1.8：舍弃分段锁，采用CAS + synchronized。

4.5.Properties - 无序，线程安全，读取文件

继承自HashTable，常见的应用场景是：读取xxx.properties文件，并将其中的键值对封装成Properties对象。