Map架构分析

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Map 是映射接口,Map中存储的内容是键值对(key-value)
AbstractMap 是继承于Map的抽象类,它实现了Map中的大部分API。其它Map的实现类可以通过继承AbstractMap来减少重复编码。
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(Comparator)。
NavigableMap 是继承于SortedMap的接口。相比于SortedMap,NavigableMap有一系列的导航方法;如"获取大于/等于某对象的键值对"、“获取小于/等于某对象的键值对”等等。 
TreeMap 继承于AbstractMap,且实现了NavigableMap接口;因此,TreeMap中的内容是“有序的键值对”!
HashMap 继承于AbstractMap,但没实现NavigableMap接口;因此,HashMap的内容是“键值对,但不保证次序”!
Hashtable 虽然不是继承于AbstractMap,但它继承于Dictionary(Dictionary也是键值对的接口),而且也实现Map接口;因此,Hashtable的内容也是“键值对,也不保证次序”。但和HashMap相比,Hashtable是线程安全的,而且它支持通过Enumeration去遍历。
WeakHashMap 继承于AbstractMap。它和HashMap的键类型不同,WeakHashMap的键是“弱键”

 

有了上面的总体框架之后,我们先来看看各个接口和抽象类的介绍;后面再对各个实现类进行详细说明


Map的定义如下:

  1. public interface Map<K,V> { } 

Map 是一个键值对(key-value)映射接口。Map映射中不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值
Map 接口提供三种collection 视图,允许以键集值集键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。
Map 映射顺序。有些实现类,可以明确保证其顺序,如 TreeMap;另一些映射实现则不保证顺序,如 HashMap 类。
Map 的实现类应该提供2个“标准的”构造方法:第一个,void(无参数)构造方法,用于创建空映射第二个,带有单个 Map 类型参数的构造方法,用于创建一个与其参数具有相同键-值映射关系的新映射。实际上,后一个构造方法允许用户复制任意映射,生成所需类的一个等价映射。尽管无法强制执行此建议(因为接口不能包含构造方法),但是 JDK 中所有通用的映射实现都遵从它。


(01) Map提供接口分别用于返回 键集、值集或键-值映射关系集。
        entrySet()用于返回键-值集Set集合
        keySet()用于返回键集Set集合
       values()用户返回值集Collection集合
       因为Map中不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值。所以,键-值集、键集都是Set,值集时Collection

(02) Map提供了“键-值对”、“根据键获取值”、“删除键”、“获取容量大小”等方法。

2 Map.Entry

Map.Entry的定义如下:

  1. interface Entry<K,V> { }  

Map.Entry是Map中内部的一个接口,Map.Entry是键值对,Map通过 entrySet() 获取Map.Entry的键值对集合,从而通过该集合实现对键值对的操作。

Map.Entry的API

  1. abstract boolean     equals(Object object)  
  2. abstract K             getKey()  
  3. abstract V             getValue()  
  4. abstract int         hashCode()  
  5. abstract V             setValue(V object) 

3 AbstractMap

AbstractMap的定义如下:

  1. public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {} 

AbstractMap类提供 Map 接口的骨干实现,以最大限度地减少实现此接口所需的工作。
要实现不可修改的映射,编程人员只需扩展此类并提供 entrySet 方法的实现即可,该方法将返回映射的映射关系 set 视图。通常,返回的 set 将依次在 AbstractSet 上实现。此 set 不支持 add() 或 remove() 方法,其迭代器也不支持 remove() 方法。

要实现可修改的映射,编程人员必须另外重写此类的 put 方法(否则将抛出 UnsupportedOperationException),entrySet().iterator() 返回的迭代器也必须另外实现其 remove 方法。


4 SortedMap

SortedMap的定义如下:

  1. public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V> { } 

SortedMap是一个继承于Map接口的接口。它是一个有序的SortedMap键值映射。
SortedMap的排序方式有两种:自然排序 或者 用户指定比较器。 插入有序 SortedMap 的所有元素都必须实现 Comparable 接口(或者被指定的比较器所接受)。

另外,所有SortedMap 实现类都应该提供 4 个“标准”构造方法:
(01) void(无参数)构造方法,它创建一个空的有序映射,按照键的自然顺序进行排序。
(02) 带有一个 Comparator 类型参数的构造方法,它创建一个空的有序映射,根据指定的比较器进行排序。
(03) 带有一个 Map 类型参数的构造方法,它创建一个新的有序映射,其键-值映射关系与参数相同,按照键的自然顺序进行排序。
(04) 带有一个 SortedMap 类型参数的构造方法,它创建一个新的有序映射,其键-值映射关系和排序方法与输入的有序映射相同。无法保证强制实施此建议,因为接口不能包含构造方法。

5 NavigableMap

NavigableMap的定义如下:

  1. public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V> { } 

NavigableMap是继承于SortedMap的接口。它是一个可导航的键-值对集合,具有了为给定搜索目标报告最接近匹配项的导航方法。
NavigableMap分别提供了获取“键”、“键-值对”、“键集”、“键-值对集”的相关方法。

说明

NavigableMap除了继承SortedMap的特性外,它的提供的功能可以分为4类:
第1类,提供操作键-值对的方法。
               lowerEntryfloorEntryceilingEntry 和 higherEntry 方法,它们分别返回与小于、小于等于、大于等于、大于给定键的键关联的 Map.Entry 对象。
               firstEntrypollFirstEntrylastEntry 和 pollLastEntry 方法,它们返回和/或移除最小和最大的映射关系(如果存在),否则返回 null。
第2类,提供操作键的方法。这个和第1类比较类似
               lowerKeyfloorKeyceilingKey 和 higherKey 方法,它们分别返回与小于、小于等于、大于等于、大于给定键的键。
第3类,获取键集。
              navigableKeySetdescendingKeySet分别获取正序/反序的键集。
第4类,获取键-值对的子集。

6 Dictionary

Dictionary的定义如下:

  1. public abstract class Dictionary<K,V> {} 

NavigableMap是JDK 1.0定义的键值对的接口,它也包括了操作键值对的基本函数。



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