Java-Map源码分析及特性

Map架构：

如上图：

（1）Map是映射接口，Map中存储的内容是键值对（key-value）

（2）AbstractMap是继承于Map的抽象类，实现了Map中的大部分API。

（3）SortedMap是继承于Map的接口，SortedMap中的内容是排序的键值对，排序的方法是通过比较器。

（4）NavigableMap继承于SortedMap，其中有一系列的导航方法，如“获取大于或等于某对象的键值对”等等

（5）TreeMap继承于AbstractMap和NavigableMap接口，因此TreeMap中的内容是有序的键值对。

（6）HashMap继承于AbstractMap，内容也是键值对，但不保证次序。

（7）WeakHashMap继承于AbstractMap，它和HashMap的键类型不同，WeakHashMap是弱键。

（8）HashTable继承于Directionary同时也实现了Map,因此是键值对的，但不保证次序，同时是线程安全的。

总结：

HashMap是基于”拉链法“实现的散列表，一般用于单线程，键值都可以为空，支持Iterator（迭代器）遍历

Hashtable是基于”拉链法“实现的散列表，是线程安全的，可以用于多线程程序中。支持Iterator（迭代器）遍历和Enumeration（枚举器）两种遍历方式。

WeakHashMap也是基于”拉链法“实现的散列表，同时是弱键

TreeMap 是有序的散列表，通过红黑树来实现的，键值都不能为空。

Java8的Map接口的源码：

public interface Map<K,V> {int size();//数目boolean isEmpty();//判断是否为空boolean containsKey(Object key);//判断是否含有某个keyboolean containsValue(Object value);//判断是否含有某个值V get(Object key);//通过key获得valueV put(K key, V value);//插入键值对V remove(Object key);//通过key删除void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);//将一个Map插入void clear();//清空Set<K> keySet();//返回key集合Collection<V> values();//返回valueSet<Map.Entry<K, V>> entrySet();//实体集合，Map的改变会影响到它interface Entry<K,V> {K getKey();//获得keyV getValue();//获得valueV setValue(V value);//设置值boolean equals(Object o);//判断对象是否相等int hashCode();//返回hashCode        //比较器，比较两个keypublic static <K extends Comparable<? super K>, V> Comparator<Map.Entry<K,V>> comparingByKey() {return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)                    (c1, c2) -> c1.getKey().compareTo(c2.getKey());}//比较两个值public static <K, V extends Comparable<? super V>> Comparator<Map.Entry<K,V>> comparingByValue() {return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)                    (c1, c2) -> c1.getValue().compareTo(c2.getValue());}//比较两个keypublic static <K, V> Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByKey(Comparator<? super K> cmp) {            Objects.requireNonNull(cmp);            return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)                    (c1, c2) -> cmp.compare(c1.getKey(), c2.getKey());}//比较两个值public static <K, V> Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByValue(Comparator<? super V> cmp) {            Objects.requireNonNull(cmp);            return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable)                    (c1, c2) -> cmp.compare(c1.getValue(), c2.getValue());}    }//比较map是否相等boolean equals(Object o);    int hashCode();//hashCodedefault V getOrDefault(Object key, V defaultValue) {V v;        return (((v = get(key)) != null) || containsKey(key))                ? v                : defaultValue;}default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {        Objects.requireNonNull(action);        for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {K k;V v;            try {                k = entry.getKey();v = entry.getValue();} catch(IllegalStateException ise) {// this usually means the entry is no longer in the map.throw new ConcurrentModificationException(ise);}            action.accept(k, v);}    }default void replaceAll(BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> function) {        Objects.requireNonNull(function);        for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {K k;V v;            try {                k = entry.getKey();v = entry.getValue();} catch(IllegalStateException ise) {// this usually means the entry is no longer in the map.throw new ConcurrentModificationException(ise);}

// ise thrown from function is not a cme.v = function.apply(k, v);

try {                entry.setValue(v);} catch(IllegalStateException ise) {// this usually means the entry is no longer in the map.throw new ConcurrentModificationException(ise);}        }    }default V putIfAbsent(K key, V value) {V v = get(key);        if (v == null) {            v = put(key, value);}

return v;}//删除某个key和value对应的对象default boolean remove(Object key, Object value) {        Object curValue = get(key);        if (!Objects.equals(curValue, value) ||                (curValue == null && !containsKey(key))) {return false;}        remove(key);        return true;}//将某个key和oldValue对应的值替换为newValuedefault boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {        Object curValue = get(key);        if (!Objects.equals(curValue, oldValue) ||                (curValue == null && !containsKey(key))) {return false;}        put(key, newValue);        return true;}//替换key的值default V replace(K key, V value) {V curValue;        if (((curValue = get(key)) != null) || containsKey(key)) {            curValue = put(key, value);}return curValue;}default V computeIfAbsent(K key,Function<? super K, ? extends V> mappingFunction) {        Objects.requireNonNull(mappingFunction);V v;        if ((v = get(key)) == null) {V newValue;            if ((newValue = mappingFunction.apply(key)) != null) {                put(key, newValue);                return newValue;}        }

return v;}default V computeIfPresent(K key,BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {        Objects.requireNonNull(remappingFunction);V oldValue;        if ((oldValue = get(key)) != null) {V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);            if (newValue != null) {                put(key, newValue);                return newValue;} else {                remove(key);                return null;}        } else {return null;}    }default V compute(K key,BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {        Objects.requireNonNull(remappingFunction);V oldValue = get(key);

V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);        if (newValue == null) {// delete mappingif (oldValue != null || containsKey(key)) {// something to removeremove(key);                return null;} else {// nothing to do. Leave things as they were.return null;}        } else {// add or replace old mappingput(key, newValue);            return newValue;}    }default V merge(K key, V value,BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {        Objects.requireNonNull(remappingFunction);Objects.requireNonNull(value);V oldValue = get(key);V newValue = (oldValue == null) ? value :                remappingFunction.apply(oldValue, value);        if(newValue == null) {            remove(key);} else {            put(key, newValue);}return newValue;}}

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