java Map探秘总结

今天我们来探究一下Map吧！

根据Map源码上的注释可以得到：

    1.Map是一个接口，他是key-value的键值对，一个map不能包含重复的key，并且每一个key只能映射一个value；

    2.Map接口提供了三个集合视图：key的集合，value的集合，key-value的集合；

    3.Map内元素的顺序取决于Iterator的具体实现逻辑，获取集合内的元素实际上是获取一个迭代器，实现对其中元素的遍历；

    4.Map接口的具体实现中存在三种Map结构，其中HashMap和TreeMap都允许存在null值，而HashTable的key不允许为空，但是HashMap不能保证遍历元素的顺序，TreeMap能够保证遍历元素的顺序。

好了说到这里我们不得不探究一下HashMap这个东西了

HashMap是基于哈希表的Map接口的实现，提供所有可选的映射操作，允许使用null值和null键，存储的对象时一个键值对对象Entry<K,V>;

是基于数组+链表的结构实现，在内部维护这一个数组table，数组的每个位置保存着每个链表的表头结点，查找元素时，先通过hash函数得到key值对应的hash值，再根据hash值得到在数组中的索引位置，拿到对应的链表的表头，最后去遍历这个链表，得到对应的value值。

 HashMap存储的对象是一个Entry实体，Entry是HashMap中的一个静态内部类

 

好了说了这么多概念，大家看到都看过的，那么我们今天探究的重点是map的循环遍历---->>>

 

我们在JDK8之前，可以使用keySet或者entrySet来遍历HashMap，JDK8中引入了map.foreach来进行遍历的方式就方便太多了。  感谢jdk8

首先我们先说一下遍历的效率问题吧:

    keySet其实是遍历了2次，一次是转为Iterator对象，另一次是从 hashMap中取出key所对应的value。而entrySet只是遍历了一次就把key和value都放到了entry中，效率更高。如果是JDK8，使用Map.foreach方法,foreach本质上也是entrySet遍历方式。

首先我们来看一下这三个遍历方式的源码吧：

 public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {        Set<Map.Entry<K,V>> es;        return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new EntrySet()) : es;    }      final class EntryIterator extends HashIterator        implements Iterator<Map.Entry<K,V>> {        public final Map.Entry<K,V> next() { return nextNode(); }    }

   public Set<K> keySet() {        Set<K> ks = keySet;        if (ks == null) {            ks = new KeySet();            keySet = ks;        }        return ks;    } final class KeyIterator extends HashIterator        implements Iterator<K> {        public final K next() { return nextNode().key; }    }

 default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {        Objects.requireNonNull(action);        for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {            K k;            V v;            try {                k = entry.getKey();                v = entry.getValue();            } catch(IllegalStateException ise) {                // this usually means the entry is no longer in the map.                throw new ConcurrentModificationException(ise);            }            action.accept(k, v);        }    }

 

看了这些源码感觉是不是很糟心啊？

那下来就看看map遍历时的使用大家就一目了然了

 

清晰明了

 

最后补充下map的重要点吧：

    1.Java8中HashMap不支持线程安全的问题已经存在很多年了，官方也没有打算去解决其死循环的问题，对于需要线程安全的场景，官方更推荐使用ConcurrentHashMap类。

    2.resize扩容时死循环，在扩容操作时，是对链表进行循环操作，如果同时有两个线程在对同一个链表进行transfer操作，线程A在transfer的时候会修改为value2.next=value1, 线程B操作时，根据原始链表拿到的是value1.next=value2，而由于线程A已经修改为value2.next=value1,那么就会存在死循环的问题。

    3.HashMap是由数组和链表组成的，数组是HashMap的主体，链表是为了解决哈希冲突的问题，对于HashMap的插入问题，如果插入位置不含有链表，那么直接插入到链表的表头即可，如果包含链表，需要先遍历链表，判断key是否已经在链表中存在，存在则替换value值，不存在则插入到链表的表头。