Sunwc's Blog

JDK 1.8 Collection 框架 - interface Map 架構

interface Map：雙列資料，儲存key-value對的資料

Map 中的 key：無序的、不可重複的，使用 Set 儲存所有的 key
Map 中的 value：無序的、可重複的，使用 Collection 儲存所有的 value
一個鍵值對：Key-value構成了一個 Entry 物件
Map 中的 entry：無序的、不可重複的，使用 Set 儲存所有的 entry

HashMap：作為 interface Map 的主要實現類；執行緒不安全的，效率高；可以儲存null的key和value；底層使用陣列+鏈結串列+紅黑樹

HashMap 的 key 所在類別要覆寫 equals() 和 hashCode()
HashMap 的 value 所在類別要覆寫 equals()

HashMap 的底層實現原理：以 JDK 7 為例說明：

1. HashMap map = new HashMap(): 在實例化以後，底層創建了長度是16的一維陣列Entry[] table
...可能已經執行過多次put()...
2. map.put(key1,value1): 首先，調用 key1 所在類別的 hashCode() 計算 key 哈希值，此哈希值經過計算後得到在 Entry 陣列中的存放位置：

    如果此位置上的資料為空，此時 key1-value1 新增成功 => 情況1
    如果此位置上的資料不為空，(意味著此位置上存在一個或多個資料(以鏈結串列形式存在))，比較 key1 和已經存在的一個或多個資料的哈希值：

        如果 key1 的哈希值與已經存在的資料的哈希值都不同，此時 key1-value1 新增成功 => 情況2
        如果 key1 的哈希值和已經存在的某一個資料(key2-value2)的哈希值相同，繼續比較：調用 key1 所在類別的 equals(key2)：

            如果 equals() 回傳 false：此時 key1-value1 新增成功 => 情況3
            如果 equals() 回傳 true：使用 value1 替換 value2  

補充：關於情況2、情況3：此時 key1-value1 和原來的資料以鏈結串列的方式儲存

3. 在不斷地新增的過程中，會涉及到擴容問題，默認擴容方式，擴容為原來的2倍，並將原有的資料複製過來

HashMap 遍歷：
- 遍歷所有的 key 集： keySet()
- 遍歷所有的 value 集： values()
- 遍歷所有的 key-value： entrySet()
HashMap 常用方法：
- 新增：put(Object key, Object value)
- 刪除：remove(Object key)
- 修改：put(Object key, Object value)
- 查詢：get(Object key)
- 長度：size()
- 遍歷：keySet()/ values()/ entrySet()

LinkedHashMap：作為 HashMap 的子類；保證在遍歷map元素時，可以按照新增的順序實現遍歷
- 在原有的 HashMap 底層基礎上，每個元素還維護了兩個reference，紀錄資料的前一個與後一個元素的位置；對於頻繁的遍歷操作，LinkedHashMap 效率高於 HashMap

TreeMap：可以按照新增元素的key進行自然排序或定制排序
- 底層結構是紅黑樹

Hashtable：作為 interface Map 的古老實現類；執行緒安全，效率低；不能儲存null的key和value

Properties：作為 Hashtable 的子類；常用來處理配置文件；key和value都是String類別

/**
* @author sunwc
* @create 2023-03-29 下午 02:12
*/
public class PropertiesTest {

    @Test
    public void propertiesTest()  {

        Properties properties = new Properties();

        FileInputStream fis = null;
        try {
            // 方式一、
//            fis = new FileInputStream(System.getProperty("user.dir") + "\\jdbc.properties");

            // 方式二、
            File file = new File("jdbc.properties");
            fis = new FileInputStream(file.getAbsolutePath());

            // 加載流對應文件
            properties.load(fis);

            String name = properties.getProperty("name");
            String password = properties.getProperty("password");
            System.out.println("name="+name+",password="+password);

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            try {
                if (fis != null) {
                    fis.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

輸出結果：

name=ching,password=ching123

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