四十二、Map集合

1. Map集合的三个实现类 HashMap、TreeMap、Hashtable
   1. map中的key 无序的 不可重复的 使用set集合存储
   2. map中的value 无序的 可重复的 使用collection集合存储
2. HashMap 线程不安全的 效率高
   1. JDK7底层使用数组+链表 底层是Entry[]数组 new HashMap时 创建长度为16的数组 每次扩容为当前长度的2倍
   2. JDK8底层使用数组+链表+红黑数 底层是Node[]数组 懒汉式创建 添加元素时才创建长度为16的数组 每次扩容为当前元素的2倍
   3. 当数组的某个下标上的元素>8且数组的长度>64时 此时此下标上的所有数据改为使用红黑数
3. Hashtable 线程安全的 古老的实现类 效率低
4. TreeMap 可以对集合进行排序 实现排序遍历 根据Key值进行排序 底层使用红黑树
5. LinkedHashMap HashMap的子类 保证遍历元素时 按照添加的顺序进行遍历 对于频繁遍历的操作 此类执行效率高于HashMap
6. properties Hashtable的子类 key与value元素都是String

// 将默认加载因子赋值给loadFactor 0.75f
public HashMap() {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
    }

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        // 将成员变量赋值给局部变量tab 判断是否为空 或长度为0
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            // resize 创建数组 初始默认长度为16
            // n记录数组长度
            n = (tab = resize()).length;
        // 计算新添加元素应处的位置是否为空 并获取当前位置元素赋值给P
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            // 将新添加的元素方法当前位置
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            // 当前位置元素hash值 key值与新添加元素值相同
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                // 将当前元素赋值给e
                e = p;
            // 红黑树相关处理
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                // 当前位置元素与新添加元素比对不一致 遍历当前元素链表下的其他元素
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    // 当前元素的下一个元素为空
                    if ((e = p.next) == null) {
                        // 将新添加的元素设置为当前元素的下一个元素
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        // 当前遍历此时>=8-1
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            // 进入该方法 转换为红黑树或扩容
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    // 判断当前e变量的 hash值 key值 是否等于新添加的元素 如果是结束循环
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    // 上方的if条件都没能符合条件 将e变量赋值给局部变量p 继续循环
                    p = e;
                }
            }
            // e不为空
            if (e != null) { // existing mapping for key
                // 记录当前e变量key的value
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    // 将新添加变量的value赋值e变量(因为key值相同 后添加的覆盖之前的value)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

final Node<K,V>[] resize() {
        // 将成员变量table赋值给新数组
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        // 获取数组长度
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        // 获取默认的临界值(数组长度达到临界值 开始扩容) 默认为0
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            // 数组长度大于默认的最大值
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                // 获取integer最大值
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            // 数组长度小于默认的最大值 并且 大于等于初始容量 扩容原先容量的2倍
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        // 临界值是否大于0
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            // 将临界值赋值给变量newCap
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            // 临界值为0 获取默认长度
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            // 获取临界值 长度*加载因子
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        // 设置临界值
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        // 创建数组
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

/**
 * @author:LYY 创建时间:2022/5/7
 */
public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("01", "哈哈");
        map.put("02", "嘻嘻");
        map.put("03", "笨笨");
        map.put("04", "嘻嘻");
        map.put("04", 55);
        System.out.println(map);
        // 获取集合中的所有key值
        Set<String> keySet = map.keySet();
        Iterator<String> iterator = keySet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
        // 获取所有value集合
        Collection<Object> values = map.values();
        for (Object value : values) {
            System.out.println(value);
        }
        // 获取entrySet 遍历所有key和value
        Set<Map.Entry<String, Object>> entries = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Object>> iterator1 = entries.iterator();
        while (iterator1.hasNext()) {
            // 每一个元素可以都是Entry类型数据
            Map.Entry<String, Object> next = iterator1.next();
            System.out.println(next.getKey() + " == " + next.getValue());
        }
    }
}