关于Map的九大问题, HashMap vs. TreeMap vs. Hashtable vs. LinkedHashMap

关于Map的九大问题 http://itxxz.iteye.com/blog/2102597
0、将Map转换为List类型

在java中Map接口提供了三种集合获取方式：Key set,，value set， and key-value set.。它们都可以通过构造方法或者addAll()方法来转换为List类型。下面代码就说明了如何从Map中构造ArrayList：

// key list
List keyList = new ArrayList(map.keySet());
// value list
List valueList = new ArrayList(map.valueSet());
// key-value list
List entryList = new ArrayList(map.entrySet());

1、通过Entry 遍历Map
java中这种以键值对存在的方式被称为Map.Entry。Map.entrySet()返回的是一个key-value 集合，这是一种非常高效的遍历方式。

for(Entry entry: map.entrySet()) {
  // get key
  K key = entry.getKey();
  // get value
  V value = entry.getValue();
}

Iterator 我们也经常用到，尤其是在JDK1.5以前

Iterator itr = map.entrySet().iterator();
while(itr.hasNext()) {
  Entry entry = itr.next();
  // get key
  K key = entry.getKey();
  // get value
  V value = entry.getValue();
}

2、通过Key来对Map排序
排序需要对Map的ke进行频繁的操作，一种方式就是通过比较器(comparator )来实现：

List list = new ArrayList(map.entrySet());
Collections.sort(list, new Comparator() {
 
  @Override
  public int compare(Entry e1, Entry e2) {
    return e1.getKey().compareTo(e2.getKey());
  }
 
});

另外一种方法就是通过SortedMap，但必须要实现Comparable接口。

SortedMap sortedMap = new TreeMap(new Comparator() {
 
  @Override
  public int compare(K k1, K k2) {
    return k1.compareTo(k2);
  }
 
});
sortedMap.putAll(map);

3、对value对Map进行排序
这与上一点有些类似，代码如下：

List list = new ArrayList(map.entrySet());
Collections.sort(list, new Comparator() {
 
  @Override
  public int compare(Entry e1, Entry e2) {
    return e1.getValue().compareTo(e2.getValue());
  }
 
});

4、初始化一个static 的常量Map
当你希望创建一个全局静态Map的时候，我们有以下两种方式，而且是线程安全的。
而在Test1中，我们虽然声明了map是静态的，但是在初始化时，我们依然可以改变它的值，就像Test1.map.put(3,"three");
在Test2中，我们通过一个内部类，将其设置为不可修改，那么当我们运行Test2.map.put(3,"three")的时候，它就会抛出一个UnsupportedOperationException 异常来禁止你修改。

public class Test1 {
 
  private static final Map map;
  static {
    map = new HashMap();
    map.put(1, "one");
    map.put(2, "two");
  }
}

public class Test2 {
 
  private static final Map map;
  static {
    Map aMap = new HashMap();
    aMap.put(1, "one");
    aMap.put(2, "two");
    map = Collections.unmodifiableMap(aMap);
  }
}

5、HashMap, TreeMap, and Hashtable之间的不同
在Map接口中，共有三种实现：HashMap，TreeMap，Hashtable。
它们之间各有不同，详细内容请参考 HashMap vs. TreeMap vs. Hashtable vs. LinkedHashMap. 一文。

6、Map中的反向查询
我们在Map添加一个键值对后，意味着这在Map中键和值是一一对应的，一个键就是对应一个值。但是有时候我们需要反向查询，比如通过某一个值来查找它的键，这种数据结构被称为bidirectional map，遗憾的是JDK并没有对其支持。
Apache和Guava 共同提供了这种bidirectional map实现，它在实现中它规定了键和值都是必须是1:1的关系。

7、对Map的复制
java中提供了很多方法都可以实现对一个Map的复制，但是那些方法不见得会时时同步。简单说，就是一个Map发生的变化，而复制的那个依然保持原样。下面是一个比较高效的实现方法：

Map copiedMap = Collections.synchronizedMap(map);

当然还有另外一个方法，那就是克隆。但是我们的java鼻祖Josh Bloch却不推荐这种方式，他曾经在一次访谈中说过关于Map克隆的问题：在很多类中都提供了克隆的方法，因为人们确实需要。但是克隆非常有局限性，而且在很多时候造成了不必要的影响。（原文《Copy constructor versus cloning》）

8、创建一个空的Map
如果这个map被置为不可用，可以通过以下实现

map = Collections.emptyMap();

相反，我们会用到的时候，就可以直接
map = new HashMap();




HashMap vs. TreeMap vs. Hashtable vs. LinkedHashMap
http://www.itxxz.com/a/tea/2014/0811/192.html

Map是最重要的数据结构。这篇文章中，我会带你们看看HashMap, TreeMap, HashTable和LinkedHashMap的区别。

1. Map概览

Java SE中有四种常见的Map实现——HashMap, TreeMap, Hashtable和LinkedHashMap。如果我们使用一句话来分别概括它们的特点，就是：
HashMap就是一张hash表，键和值都没有排序。
TreeMap以红-黑树结构为基础，键值按顺序排列。
LinkedHashMap保存了插入时的顺序。
Hashtable是同步的(而HashMap是不同步的)。所以如果在线程安全的环境下应该多使用HashMap，而不是Hashtable，因为Hashtable对同步有额外的开销。

2. HashMap
如果HashMap的键(key)是自定义的对象，那么需要按规则定义它的equals()和hashCode()方法。

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}
 
public class TestHashMap {
	public static void main(String[] args) {
		HashMap<Dog, Integer> hashMap = new HashMap<Dog, Integer>();
		Dog d1 = new Dog("red");
		Dog d2 = new Dog("black");
		Dog d3 = new Dog("white");
		Dog d4 = new Dog("white");
 
		hashMap.put(d1, 10);
		hashMap.put(d2, 15);
		hashMap.put(d3, 5);
		hashMap.put(d4, 20);
 
		//print size
		System.out.println(hashMap.size());
 
		//loop HashMap
		for (Entry<Dog, Integer> entry : hashMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey().toString() + " - " + entry.getValue());
		}
	}
}

输出:

4
white dog - 5
black dog - 15
red dog - 10
white dog - 20
注意，我们错误的将”white dogs”添加了两次，但是HashMap却接受了两只”white dogs”。这不合理（因为HashMap的键不应该重复），我们会搞不清楚真正有多少白色的狗存在。 Dog类应该定义如下：

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
 
	public boolean equals(Object o) {
		return ((Dog) o).color == this.color;
	}
 
	public int hashCode() {
		return color.length();
	}
 
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}

现在输出结果如下:

3
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15
输出结果如上是因为HashMap不允许有两个相等的元素存在。默认情况下（也就是类没有实现hashCode()和equals()方法时），会使用Object类中的这两个方法。Object类中的hashCode()对于不同的对象会返回不同的整数，而只有两个引用指向的同样的对象时equals()才会返回true。。

来看看HashMap最常用的方法，如迭代、打印等。

3. TreeMap

TreeMap的键按顺序排列。让我们先看个例子看看什么叫作“键按顺序排列”。

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
	public boolean equals(Object o) {
		return ((Dog) o).color == this.color;
	}
 
	public int hashCode() {
		return color.length();
	}
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}
 
public class TestTreeMap {
	public static void main(String[] args) {
		Dog d1 = new Dog("red");
		Dog d2 = new Dog("black");
		Dog d3 = new Dog("white");
		Dog d4 = new Dog("white");
 
		TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
		treeMap.put(d1, 10);
		treeMap.put(d2, 15);
		treeMap.put(d3, 5);
		treeMap.put(d4, 20);
 
		for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
		}
	}
}

输出:

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: collection.Dog cannot be cast to java.lang.Comparable
at java.util.TreeMap.put(Unknown Source)
at collection.TestHashMap.main(TestHashMap.java:35)
因为TreeMap按照键的顺序进行排列对象，所以键的对象之间需要能够比较，所以就要实现Comparable接口。你可以使用String作为键，String已经实现了Comparable接口。

我们来修改下Dog类，让它实现Comparable接口。

class Dog implements Comparable<Dog>{
	String color;
	int size;
 
	Dog(String c, int s) {
		color = c;
		size = s;
	}
 
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
 
	@Override
	public int compareTo(Dog o) {
		return  o.size - this.size;
	}
}
 
public class TestTreeMap {
	public static void main(String[] args) {
		Dog d1 = new Dog("red", 30);
		Dog d2 = new Dog("black", 20);
		Dog d3 = new Dog("white", 10);
		Dog d4 = new Dog("white", 10);
 
		TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
		treeMap.put(d1, 10);
		treeMap.put(d2, 15);
		treeMap.put(d3, 5);
		treeMap.put(d4, 20);
 
		for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
		}
	}
}

输出:

red dog - 10
black dog - 15
white dog - 20
结果根据键的排列顺序进行输出，在我们的例子中根据size排序的。

如果我们将“Dog d4 = new Dog(“white”, 10);”替换成“Dog d4 = new Dog(“white”, 40);”，那么输出会变成：


white dog - 20
red dog - 10
black dog - 15
white dog - 5
这是因为TreeMap使用compareTo()方法来比较键值的大小，size不相等的狗是不同的狗。

4. Hashtable

Java文档写道：

HashMap类和Hashtable类几乎相同，不同之处在于HashMap是不同步的，也允许接受null键和null值。

5. LinkedHashMap

LinkedHashMap is a subclass of HashMap. That means it inherits the features of HashMap. In addition, the linked list preserves the insertion-order.

Let’s replace the HashMap with LinkedHashMap using the same code used for HashMap.

LinkedHashMap是HashMap的子类，所以LinkedHashMap继承了HashMap的一些属性，它在HashMap基础上增加的特性就是保存了插入对象的顺序。

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
 
	public boolean equals(Object o) {
		return ((Dog) o).color == this.color;
	}
 
	public int hashCode() {
		return color.length();
	}
 
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}
 
public class TestHashMap {
	public static void main(String[] args) {
 
		Dog d1 = new Dog("red");
		Dog d2 = new Dog("black");
		Dog d3 = new Dog("white");
		Dog d4 = new Dog("white");
 
		LinkedHashMap<Dog, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<Dog, Integer>();
		linkedHashMap.put(d1, 10);
		linkedHashMap.put(d2, 15);
		linkedHashMap.put(d3, 5);
		linkedHashMap.put(d4, 20);
 
		for (Entry<Dog, Integer> entry : linkedHashMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
		}		
	}
}

输出:


red dog - 10
black dog - 15
white dog - 20
如果我们使用HashMap的话，输出将会如下，会打乱并插入的顺序：
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15