双列集合框架：Map

1.常用实现类结构

• Map:双列数据，存储keyvalue对的数据 类似于高中的函数：y = f(x)
  • HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
    • LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
      • 原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
      • 对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
  • TreeMap:保证按照添加的keyvalue对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序
    底层使用红黑树
  • Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
    • Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型

• HashMap的底层：
  • 数组+链表 （jdk7及之前）
  • 数组+链表+红黑树 （jdk 8）

[面试题]

1. HashMap的底层实现原理？
2. HashMap 和 Hashtable的异同？
3. CurrentHashMap 与 Hashtable的异同？（暂时不讲)

2.存储结构的理解：

1. Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key —-> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
2. Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value —->value所在的类要重写equals()
3. 一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
4. Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry

图示：

3.常用方法

添加、删除、修改操作

元素查询的操作：

元视图操作的方法：

4. 内存结构说明：（难点）

4.1 HashMap在jdk7中实现原理：

HashMap map = new HashMap():
在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
..可能已经执行过多次put…
map.put(key1,value1):
首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ——情况1
如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
的哈希值：
如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。——情况2
如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较：
如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。——情况3
如果equals()返回true:使用value1替换value2。

补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。

在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。

4.2 HashMap在jdk8中相较于jdk7在底层实现方面的不同：

1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
2. jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
4. jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
   1. 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
   2. 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。

4.3 HashMap底层典型属性的属性的说明：

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
threshold：扩容的临界值，=容量填充因子：16 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64

4.4 LinkedHashMap的底层实现原理(了解)

LinkedHashMap底层使用的结构与HashMap相同，因为LinkedHashMap继承于HashMap.
区别就在于：LinkedHashMap内部提供了Entry，替换HashMap中的Node.

5. TreeMap的使用

向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象
因为要照key进行排序：自然排序 、定制排序

6.使用Properties读取配置文件

//Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
public static void main(String[] args)  {
    FileInputStream fis = null;
    try {
        Properties pros = new Properties();
        fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
        pros.load(fis);//加载流对应的文件
        String name = pros.getProperty("name");
        String password = pros.getProperty("password");
        System.out.println("name = " + name + ", password = " + password);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(fis != null){
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }