原文： https://howtodoinjava.com/java-hashmap/

Java 中的HashMap在实现Map接口的集合类中。 它用于存储键值对。 每个键都映射到映射中的单个值。

键是唯一的。 这意味着我们只能在映射中插入键K一次。 不允许重复的键。 虽然值V可以映射到多个键。

1. java.util.HashMap类

1.1 HashMap类声明

HashMap已声明如下：

  1. public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> 
  2.                 implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

1.2 HashMap类层次结构

如上所示，HashMap实现Map接口并扩展AbstractMap类。

Java `HashMap`指南 - 图1

HashMap层次结构

2. Java HashMap特性

  • HashMap不能包含重复的键。
  • HashMap允许多个null值，但只允许一个null键。
  • HashMap是无序集合。 它不保证元素的任何特定顺序。
  • HashMap是不是线程安全的。 您必须显式同步对HashMap的并发修改。 或者，您可以使用Collections.synchronizedMap(hashMap)来获取HashMap的同步版本。
  • 只能使用关联的键来检索值。
  • HashMap仅存储对象引用。 因此，必须将原始类型与其对应的包装器类一起使用。 例如int将存储为Integer。
  • HashMap实现了Clonable和serializable接口。

3. HashMap内部实现

HashMap按照哈希原理工作。 在将任何公式/算法应用于其属性之后，哈希是一种为任何变量/对象分配唯一代码的方法。 Java 中的每个对象都有其哈希码，这样两个相等的对象必须一致地产生相同的哈希码。

3.1 HashMap.Entry类

键值对存储为内部类HashMap.Entry的实例，该内部类将键和值映射存储为属性。 键已标记为final。

  1. static class Entry<K ,V> implements Map.Entry<K, V>
  2. {
  3.     final K key;
  4.     V value;
  6.     Entry<K ,V> next;
  7.     final int hash;
  9.     ...//More code goes here
  10. }

3.2 内部工作

Entry类的所有实例都存储在声明为transient Entry[] table的数组中。 对于要存储在HashMap中的每个键值，使用键的哈希码计算哈希值。 该哈希值用于计算数组中用于存储Entry对象的索引。

在冲突的情况下，其中多个键映射到单个索引位置，形成的链表用来存储所有应该放在单个数组索引位置的所有键值对。

通过键检索值时，使用键的哈希码可以找到第一个索引位置。 然后，在链表中迭代所有元素，并使用equals()方法识别正确的键，从而找到正确的值对象。

4. Java HashMap示例

让我们快速浏览一些示例，以在 Java 中使用HashMap。

4.1 添加键值 – HashMap.put()

  1. import java.util.HashMap;
  3. public class HashMapExample 
  4. {
  5.     public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException 
  6.     {
  7.         HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
  9.         map.put(1,  "A");
  10.         map.put(2,  "B");
  11.         map.put(3,  "C");
  13.         System.out.println(map);
  14.     }
  15. }

程序输出。

  1. {1=A, 2=B, 3=C}

4.2 通过键获取值 – HashMap.get()

  1. HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
  3. map.put(1,  "A");
  4. map.put(2,  "B");
  5. map.put(3,  "C");
  7. String value = map.get(2);
  9. System.out.println("The value is :: "+  value );

程序输出：

  1. The value is :: B

4.3 通过键删除偶对 – HashMap.remove()

  1. HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
  3. map.put(1, "A");
  4. map.put(2, "B");
  5. map.put(3, "C");
  7. System.out.println(map);
  9. map.remove(3);
  11. System.out.println(map);

程序输出：

  1. {1=A, 2=B, 3=C}
  2. {1=A, 2=B}

4.4 迭代HashMap

请注意，此类的迭代器为快速失败，如果在创建迭代器后进行了任何结构修改，它将抛出ConcurrentModificationException。

  1. HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
  3. map.put(1, "A");
  4. map.put(2, "B");
  5. map.put(3, "C");
  7. System.out.println("//Iterate over keys");
  9. Iterator<Integer> itr = map.keySet().iterator();
  11. while (itr.hasNext()) 
  12. {
  13.     Integer key = itr.next();
  14.     String value = map.get(key);
  16.     System.out.println("The key is :: " + key + ", and value is :: " + value );
  17. }
  19. System.out.println("//Iterate over entries set");
  21. Iterator<Entry<Integer, String>> entryIterator = map.entrySet().iterator();
  23. while (entryIterator.hasNext()) 
  24. {
  25.     Entry<Integer, String> entry = entryIterator.next();
  27.     System.out.println("The key is :: " + entry.getKey() + ", and value is :: " + entry.getValue() );
  28. }

程序输出：

//Iterate over keys
The key is :: 1, and value is :: A
The key is :: 2, and value is :: B
The key is :: 3, and value is :: C

//Iterate over entries set
The key is :: 1, and value is :: A
The key is :: 2, and value is :: B
The key is :: 3, and value is :: C

5. HashMap方法

HashMap 类中的方法列表及其简短描述。

  1. void clear()：从HashMap中删除所有键值对。
  2. Object clone()：返回指定HashMap的浅表副本。
  3. boolean containsKey(Key key)：根据是否在映射中找到指定的键，返回true或false。
  4. boolean containsValue(Value Value)：类似于containsKey()方法，它查找指定的值而不是键。
  5. Value get(Key key)：返回HashMap中指定键的值。
  6. boolean isEmpty()：检查映射是否为空。
  7. Set keySet()：返回HashMap中存储的所有键的Set。
  8. Object put(Key k, Value v)：将键值对插入HashMap中。
  9. int size()：返回映射的大小，该大小等于存储在HashMap中的键值对的数量。
  10. Collection values()：返回映射中所有值的集合。
  11. Value remove(Key key)：移除指定键的键值对。
  12. void putAll(Map m)：将映射的所有元素复制到另一个指定的映射。

6. HashMap 教程和示例

学习愉快！