Java映射深入解析-优快云博客

layout: post title: "java之映射" subtitle: " "java映射类"" date: 2018-10-04 06:00:00 author: "青乡" header-img: "img/post-bg-2015.jpg" catalog: true tags: - DataStructure&Algorithm

哈希是一种数据结构

键值对。

底层原理

基于数组。

1.key key——》哈希算法：得到哈希值。
为什么要使用哈希算法得到一个哈希值？因为这个哈希值是要拿来作为数组的索引的。
不能把key当做索引吗？

2.value

数组的索引
1.数字作为索引
数据不多的情况下，比如，最多几万个数据。

2.字符串作为索引
有的应用场景是没有数字的，只能使用字符串作为key。比如，字典。

但是数组只能把数字作为索引，怎么办？把字符串按照某种算法转换为数字，比如，每个字母都有一个ASCII编码对应的数字。所以如果这个算法是基于ASCII编码 + 某种计算规则，就可以得到这个单词的数字，这个数字就可以作为数组的索引。

上面的算法有点简单，可能会带来一种问题，就是很多不同的单词计算之后得到的数字是一样的。怎么办？
使用更复杂的算法。这种更复杂的算法就是哈希算法。作用就是为了解决字符串——》数字作为数组索引带来的索引值相同的问题。

具体就是让字符串——》数字的值更加分散，更加大。这样就不容易重复。

3.key——》哈希算法：得到哈希值

速度

哈希的优点就是速度快，因为哈希数据结构基于数组，速度是1。

插入和删除呢？

缺点
数组大小固定。

哈希函数

什么是哈希函数？

1.输入
任意长度的数据

2.输出
固定长度的数据。比如，MD5 100多位；SHA-2 200多位。位数越多，越安全，因为越不容易重复。

总结
本质上是一个算法，按固定的算术规则计算得到的值。

从数学的角度看，就是一个函数。函数也是输入和输出。

MD5

SHA-2

RSA也是

只不过有秘钥。

什么是映射?

1.就是键值对

2.映射=数组(数据结构) + 哈希函数(算法)
1）写数据
输入：键
输出：哈希值 //作用：作为数组的索引

算法：哈希函数

2）读数据
输入：键
输出：固定值
最终输出：键值对的值

算法：哈希函数

jdk里的映射之发展史

1.最早是Hashtable
早期只有Hashtable。

2.后来是HashMap
jdk5之后。

Hashtable

Hashtable与HashMap的区别？

底层原理和底层实现？
HashMap是对Hashtable的完善？具体是完善了什么东西？底层原理差不多，主要是细节，包括算法细节的完善。

Hashtable与字典类Dictionary和属性类Properties的区别？

1）HashMap实现了Map接口，Hashtable继承了抽象类Dictionary 旧版本jdk：Hashtable以及实现的接口都是旧版本jdk1.0。新版本jdk：HashMap以及实现的接口都是新版本jdk2.0。

2）读取配置文件旧版本jdk：Properties类也是旧版本jdk1.0，继承了HashMap，作用是专门用于从配置文件读取键值对。新版本jdk：HashMap没有专门用于从配置文件读取键值对的子类。但是开源项目common configuration封装了HashMap，提供了读取配置文件的功能。

总结

1.hash哈希/hash table 哈希表
2.散列/散列表
3.字典dictionary
4.关联数组associated array
5.map映射
以上所有叫法都是映射，什么是映射？就是键值对。

映射函数(即哈希函数)又是干什么的？有什么作用？

映射 = 数组(数据结构) + 映射函数(算法)

哈希表

separate chaining and open addressing.
1.直接定址法？
2.数字分析法？

平衡二叉树(红黑树)？

是否同步

1.HashMap 不同步。

2.ConcurrentHashMap 与HashMap的唯一区别就是同步。

注：Hashtable也是同步的，但是已被弃用！

3.Collections.同步Map(); 与并发HashMap的区别？并发HashMap，是使用同步关键字synchronized同步方法。//Hashtable的同步也是同步方法。

Collections.同步Map(); 是使用使用同步关键字同步对象和同步代码块。//其他的Collections.同步集合数据类型/映射数据类型(); 也是同理。

是否插入有序LinkedHashMap

与HashMap的唯一区别就是确保插入顺序。

实现原理也是双链表。

是否数据有序TreeMap

与HashMap的唯一区别是，数据有序。

List、Set、Map的区别？
1.List
是先插入数据到集合，然后想排序的时候再给数据排序。

步骤
1）插入数据
2）排序数据
怎么排序？使用各种算法书籍里都有介绍的排序算法。

排序算法是怎么排序的？本质是比较数据和交换数据，但是研究排序算法的目的是为了更快的排序，所以排序算法本质上是在研究如何更快的比较数据和交换数据。

2.TreeSet/TreeMap
是插入数据的时候，就开始排序，也是比较数据和交换数据。

如果是普通的比较数据和数据数据，那么速度很慢。
怎么才能快起来？使用平衡二叉树(jdk使用的是平衡二叉树中的红黑树)！

最佳实践

1.Hashtable及其实现接口和子类
已经被官方弃用。

2.HashMap、并发ConcurrentHashMap、数据有序TreeMap、插入有序LinkedHashMap
推荐使用。

map的速度

1.读
1

2.写
1

map的底层数据结构？

1.数组 //读快，速度1
数组[hashcode]。

/**
     * The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
     */
    transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE; //数组
复制代码

2.链表 //写快，速度1

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;
        V value;
        Entry<K,V> next; //链表
        int hash;

        /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }

        public final K getKey() {
            return key;
        }

        public final V getValue() {
            return value;
        }

        public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }

        public final boolean equals(Object o) {
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry e = (Map.Entry)o;
            Object k1 = getKey();
            Object k2 = e.getKey();
            if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
                Object v1 = getValue();
                Object v2 = e.getValue();
                if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
                    return true;
            }
            return false;
        }

        public final int hashCode() {
            return Objects.hashCode(getKey()) ^ Objects.hashCode(getValue());
        }

        public final String toString() {
            return getKey() + "=" + getValue();
        }

        /**
         * This method is invoked whenever the value in an entry is
         * overwritten by an invocation of put(k,v) for a key k that's already
         * in the HashMap.
         */
        void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
        }

        /**
         * This method is invoked whenever the entry is
         * removed from the table.
         */
        void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
        }
    }
复制代码