你还在用普通集合？手把手教你优雅玩转 Java Map！

魔道不误砍柴功

已于 2025-04-06 17:45:43 修改

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分类专栏： Java使用与案例分享文章标签： java spring 开发语言

于 2024-12-21 20:44:42 首次发布

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前言

Java 中的 Map 是开发者的 “百宝箱”，但你是否仅仅停留在用 HashMap 储存键值对的阶段？今天就带你解锁 Map 的多种用法，从基础到进阶，教你优雅高效地玩转 Java Map！

一、Map 的常见实现类及特点

在 Java 中，Map 的实现类非常丰富，不同实现类适用于不同场景。

1. HashMap

特点：基于哈希表实现，无序，线程不安全。
适用场景：大多数单线程场景。

Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
hashMap.put("Alice", 25);
hashMap.put("Bob", 30);

2. LinkedHashMap

特点：保留插入顺序或访问顺序，线程不安全。
适用场景：需要按插入顺序遍历或实现 LRU 缓存。

Map<String, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
linkedHashMap.put("Alice", 25);
linkedHashMap.put("Bob", 30);

3. TreeMap

特点：基于红黑树实现，按键值自然顺序排序。
适用场景：需要有序存储键值对。

Map<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put("Charlie", 40);
treeMap.put("Alice", 25);

4. ConcurrentHashMap

特点：线程安全，支持高并发。
适用场景：多线程环境下的高效存取操作。

Map<String, Integer> concurrentMap = new ConcurrentHashMap<>();
concurrentMap.put("Alice", 25);

二、手把手教你 Map 的高阶用法

1. 用 `getOrDefault` 提供默认值

传统获取值需要先判断是否包含键：

Integer age = map.containsKey("Alice") ? map.get("Alice") : 0;

现在可以更优雅地用：

Integer age = map.getOrDefault("Alice", 0);

2. 用 `putIfAbsent` 避免覆盖

场景：如果键不存在才添加值。

map.putIfAbsent("Alice", 25);

这比传统方式更简洁：

if (!map.containsKey("Alice")) {
    map.put("Alice", 25);
}

3. 用 `merge` 轻松合并值

适合对键对应的值进行累加或拼接操作。

map.merge("Alice", 1, Integer::sum);
map.merge("Bob", "hello", (oldValue, newValue) -> oldValue + " " + newValue);

4. 用 `computeIfAbsent` 延迟初始化

动态生成值并存入 Map：

map.computeIfAbsent("Alice", key -> 0);

例如实现学生成绩按班级分组：

Map<String, List<Integer>> scoresByClass = new HashMap<>();
scoresByClass.computeIfAbsent("Class1", k -> new ArrayList<>()).add(95);

5. 用 `compute` 灵活更新值

更新值时不需要额外判断键是否存在：

map.compute("Alice", (key, oldValue) -> (oldValue == null) ? 1 : oldValue + 1);

6. 用 `forEach` 优雅遍历

传统遍历 Map 的代码比较啰嗦：

for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " -> " + entry.getValue());
}

现在可以用 forEach：

map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " -> " + value));

三、Map 的进阶玩法

1. 用 LinkedHashMap 实现 LRU 缓存

LinkedHashMap 支持按访问顺序排序，非常适合实现 LRU 缓存：

LinkedHashMap<String, String> lruCache = new LinkedHashMap<>(16, 0.75f, true) {
    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<String, String> eldest) {
        return size() > 5; // 限制最多存 5 个元素
    }
};
lruCache.put("A", "Apple");
lruCache.put("B", "Banana");
lruCache.get("A"); // 访问 A，变为最近访问

2. 用 TreeMap 实现区间查询

TreeMap 的子集视图方法可以实现范围查询：

TreeMap<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put(1, "A");
treeMap.put(3, "B");
treeMap.put(5, "C");
System.out.println(treeMap.subMap(1, 5)); // 输出 {1=A, 3=B}

3. 用 ConcurrentHashMap 实现并发计数器

在多线程环境下统计数据：

ConcurrentHashMap<String, LongAdder> counter = new ConcurrentHashMap<>();
counter.computeIfAbsent("Alice", k -> new LongAdder()).increment();
System.out.println(counter.get("Alice").sum());

四、性能对比与选型建议

实现类	特点	适用场景
`HashMap`	无序，线程不安全	单线程、快速查找
`LinkedHashMap`	插入/访问有序，线程不安全	遍历顺序有要求或实现 LRU 缓存
`TreeMap`	有序（按键排序）	需要范围查询或有序存储
`ConcurrentHashMap`	分段锁，线程安全	高并发环境下的读写