Java集合之Map总结

Map总结

• Map是所有Map实现类的抽象接口
• AbstractMap实现了Map接口中的绝大多数方法，减少了Map实现类的重复编码
• SortedMap是有序的键值对映射接口
• NavigableMap接口实现了SortedMap接口，并支持导航函数的接口
• HashMap是基于拉链法实现的散列表，一般用于单线程的程序中；HashTable是基于拉链法实现的散列表，一般用于多线程程序中；WeakHashMap也是基于拉链法实现的散列表，它一般也用在单线程程序中，但相比于HashMap，WeakHashMap的键是弱键，当被GC回收时，WeakHashMap的键值对也会被删除；TreeMap是有序的散列表，通过红黑树来实现，一般用于单线程存储有序映射

HashMap与HashTable的异同

HashMap与HashTable的相同点

首先HashMap和HashTable都是存储“键值对”的散列表，而且都是采用拉链法来实现的，存储思想是通过Table数组来存储，Table中的每一个元素都是一个Entry，而每一个Entry都是一个单链表，Entry链表中的每一个结点都存储了键值对映射。

添加键值对（put）：根据key值来计算哈希值，通过哈希值找到Table数组索引，然后根据数组索引找到Entry，然后开始遍历单向链表，若key值已经存在于该单向链表中，则用新的value值来替换旧的value值，若key没用出现过在链表中，则创建一个新的链表结点，将该键值对添加在表头中。

删除键值对（remove）：首先根据key值计算哈希值，找到数组索引，根据索引找到Entry，然后遍历该单链表，若该key-value存在于该链表中，则删除链表中的结点

HashMap与HashTable的不同点

继承和实现方式不同

HashMap 继承于AbstractMap，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
Hashtable 继承于Dictionary，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

线程的安全不同

Hashtable的几乎所有函数都是同步的，即它是线程安全的，支持多线程。
而HashMap的函数则是非同步的，它不是线程安全的。若要在多线程中使用HashMap，需要我们额外的进行同步处理。 对HashMap的同步处理可以使用Collections类提供的synchronizedMap静态方法，或者直接使用JDK 5.0之后提供的java.util.concurrent包里的ConcurrentHashMap类。

对null值的处理不同

HashMap允许存储key和value都为null的元素

HashTable不允许存储key或value为null的元素

支持的遍历种类不同

HashMap只支持Iterator(迭代器)遍历。
而Hashtable支持Iterator(迭代器)和Enumeration(枚举器)两种方式遍历。

Enumeration 是JDK 1.0添加的接口，只有hasMoreElements(), nextElement() 两个API接口，不能通过Enumeration()对元素进行修改 。
而Iterator 是JDK 1.2才添加的接口，支持hasNext(), next(), remove() 三个API接口。HashMap也是JDK 1.2版本才添加的，所以用Iterator取代Enumeration，HashMap只支持Iterator遍历。

通过迭代器遍历时，遍历的顺序不同

HashMap是“从前向后”的遍历数组；再对数组具体某一项对应的链表，从表头开始进行遍历。
Hashtable是“从后往前”的遍历数组；再对数组具体某一项对应的链表，从表头开始进行遍历。

容量初始值和增加方式不同

HashMap默认的容量大小是16；增加容量时，每次将容量变为“原始容量x2”。
Hashtable默认的容量大小是11；增加容量时，每次将容量变为“原始容量x2 + 1”。

添加键值对时计算哈希值的方法不同

HashMap添加元素时，是使用自定义的哈希算法。
Hashtable没有自定义哈希算法，而直接采用的key的hashCode()。

部分API不同

Hashtable支持contains(Object value)方法，而且重写了toString()方法；
而HashMap不支持contains(Object value)方法，没有重写toString()方法。

HashMap和WeakHashMap的异同

HashMap和WeakHashMap的相同点

1 它们都是散列表，存储的是“键值对”映射。
2 它们都继承于AbstractMap，并且实现Map接口
3 它们的构造函数都一样。
   它们都包括4个构造函数，而且函数的参数都一样。
4 默认的容量大小是16，默认的加载因子是0.75。
5 它们的“键”和“值”都允许为null。
6 它们都是“非同步的”。

HashMap和WeakHashMap的不同点

HashMap实现了Cloneable和Serializable接口，而WeakHashMap没有

HashMap的键是强引用，而WeakHashMap的键是弱引用

WeakHashMap动态回收的步骤：

1. 首先新建一个WeakHashMap的集合，将键值对添加进去
2. 当某个弱键不再被对象引用时，它将会被GC回收，当GC回收这个弱键的同时会被添加到一个queue队列中
3. 当下一次使用WeakHashMap时会先同步table和queue，table中保存了全部的键值对，而queue中保存了被GC回收的弱键，同步之后，就可以删除被GC回收的弱键所对应的键值对。