Java集合框架剖析(6)——Map架构

Map继承结构:
Java集合框架剖析(6)——Map架构
从图中可以看出:

  1. Map是一个接口,Map中存储的内容是键值对(key-value)

  2. 为了方便,我们抽象出AbstractMap类来让其他类继承,该类实现了Map中的大部分API,其他Map的具体实现就可以通过直接继承AbatractMap类即可。

  3. SortedMap也是一个接口,它继承与Map接口。SortedMap中的内容与Map中的区别在于,它是有序的键值对,里面排序的方法是通过比较器(Comparator)实现的。

  4. NavigableMap也是一个接口,它继承与SortedMap接口,所以它肯定也是有序的,另外,NavigableMap还有一些导航的方法:如获取“大于或等于某个对象的键值对”等等。

  5. 再往下就是具体实现类了,TreeMap继承与AbstractMap,同时实现了NavigableMap接口。因此,TreeMap中的内容是有序键值对

  6. HashMap仅仅是继承了AbstractMap,并没有实现NavigableMap接口。因此,HashMap的内容仅是键值对而已,不保证有序。

  7. WeakHashMap也是仅仅继承了AbstractMap,它和HashMap的区别是键类型不同,WeakHashMap的键是弱键

  8. HashTable虽然不是继承与AbstractMap,但是它继承与Dictionary(Dictionary也是键值对的接口),而且也实现了Map接口。因此,HashTable的内容也是键值对,且不保证顺序。但是和HashMap相比,HashTable是线程安全的,而且它支持通过Enumeration去遍历。

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由上面的源码可知:
1. Map提供了一些接口分别用于返回键集、值集以及键值映射关系集。
- keySet()用于返回键的Set集合;
- values()用于返回值的Set集合;
- entrySet()用于返回键值集的Set集合,键值信息封装在Entry中。
2. Map还对外提供了“获取键”、“根据键获取值”、“是否包含某个键或值”等等方法。
3. Map.Entry是Map内部的一个接口,Map.Entry是一个键值对,我们要想获取Map中的Map中的键值对,可以通过Map.entrySet()来获取,获取到的是一个装着Map.Entry的集合,然后可以通过这个Entry来实现对键值的操作。

AbstractMap

AbstractMap继承了Map,但没有实现entrySet()方法(该方法还是abstract修饰),如果要继承AbstractMap,需要自己实现entrySet()方法。没有真正实现put(K key, V value)方法,这里“没有真正实现”的意思是,该方法在形式上已经实现了,即没有用abstract修饰了,但是方法内部仅仅是抛出个异常,并没有真正实现方法体内容,从下面的源码中可以看到。
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entrySet()返回一个装有Map.Entry的Set

构造函数

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查询操作

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基本的查询操作都是使用的遍历的方式,并没有运用到任何Hash相关的机制,因为这个是模板类。

修改操作

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put并没有正在实现

批量操作

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视图

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keySet用来保存key的Set,values用来保存value的Collection
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SimpleEntry, SimpleImmutableEntry

SimpleEntry实现了Map类中的Entry接口,另外也实现了Serializable接口,可序列化
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SimpleImmutableEntry实现了Map类中的Entry接口,另外也实现了Serializable接口,可序列化
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从源码中可以看出,AbstractMap类提供了Map接口的主要实现,以最大限度地减少了实现此接口所需的工作,但是AbstractMap没有实现entrySet()方法。所以如果我们要实现不可修改的Map时,只需要扩展此类并提供entrySet()方法的实现即可,另外从源码中也可以看出,entrySet()方法返回的Set(即keySet)不支持add()或remove()方法。如果我们要实现可修改的Map,那么就必须另外重写put()方法,否则将抛出UnsupportedOperationException,而且entrySet.iterator()返回的迭代器i也必须实现其remove方法。
不过一般我们不需要自己实现Map,因为已经有Map的实现类了,如HashMap和TreeMap等。

SortedMap

SortedMap也是一个接口,继承与Map接口,Sorted表示它是一个有序的键值映射。
SortedMap的排序方式有两种:自然排序和指定比较器排序。插入有序的SortedMap的所有元素都必须实现Comparable接口(或被指定的比较器所接受)。
SortedMap定义的API:
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NavigableMap

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从API中我们可以看出,NavigableMap除了继承了SortedMap的特性外,还提供了如下功能:

  1. 提供了操作键值对的方法:lowerEntry、floorEntry、cellingEntry和higherEntry方法分别返回小于、小于等于、大于等于和大于给定键的键所关联的Map.Entry对象。
  2. 提供了操作键的方法:lowerKey、floorKey、cellingKey和higherKey方法分别返回小于、小于等于、大于等于和大于给定键的键。

Dictionary

Dictionary中也包括了操作键值对的基本方法呢,它的定义以及API如下:
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