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49天精通Java，第25天，Java映射Map、弱散列映射WeakHashMap

哪 吒 2023-11-18 原文


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大家好，我是哪吒。

一、Java映射Map

Java类库为映射提供了两个通用的实现：HashMap和TreeMap，这两个类都实现了Map接口。

散列映射对键进行散列，数映射根据键的顺序将它们组织为一个搜索树。散列和比较函数只应用于键，值不做散列和比较处理。

那么，应该选择散列映射还是散列树呢？HashMap还是TreeMap？

如果不需要按照有序顺序访问键，最好选择散列映射HashMap。

二、HashMap常用方法

HashMap是Java中常用的键值对集合实现类之一。

  1. put(K key, V value)：将指定的键值对存储到HashMap中；
  2. get(Object key)：获取指定键所对应的值，如果不存在则返回null；
  3. remove(Object key)：移除指定键所对应的键值对；
  4. clear()：清空HashMap中所有的键值对；
  5. size()：返回HashMap中键值对的数量；
  6. containsKey(Object key)：判断HashMap是否包含指定的键；
  7. containsValue(Object value)：判断HashMap是否包含指定的值；
  8. keySet()：返回HashMap中所有键的集合；
  9. values()：返回HashMap中所有值的集合；
  10. entrySet()：返回HashMap中所有键值对的集合；

三、TreeMap常用方法

TreeMap是一种基于红黑树实现的有序映射。

  1. entrySet()：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素；
  2. entrySet(boolean onlyIfAbsent)：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素，但是如果元素不存在则返回空Set；
  3. entrySet(Set<? extends K> keySet, boolean onlyIfAbsent)：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素，但是如果元素不存在则返回空Set；
  4. entrySet(K key, boolean onlyIfAbsent)：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素，但是如果元素不存在则返回空Set；
  5. entrySet(K key, int hash, boolean onlyIfAbsent)：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素，但是如果元素不存在则返回空Set；
  6. entrySet(K key, int hash, boolean onlyIfAbsent, Set<? extends V> valueSet)：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素，但是如果元素不存在则返回空Set；
  7. entrySet(K key, int hash, boolean onlyIfAbsent, Set<? extends V> valueSet, Set<? extends V> value2Set)：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素，但是如果元素不存在则返回空Set；
  8. entrySet(K key, int hash, boolean onlyIfAbsent, Set<? extends V> valueSet, Set<? extends V> value2Set, Set<? extends V> value3Set)：返回一个Set集合，包含了Map中所有的元素，但是如果元素不存在则返回空Set；

这些方法都是基于红黑树实现的，因此它们的时间复杂度都是O(log n)。

四、映射视图

Java中的映射视图是指一种将Map转换为Set或Collection的机制，以便于更方便地操作Map中的元素。

  1. keySet()：返回包含Map中所有键的Set；
  2. values()：返回包含Map中所有值的Collection；
  3. entrySet()：返回包含Map中所有键值对的Set；

通过这些映射视图，可以方便地遍历Map中的元素、检查某个键是否存在、删除指定键等操作。

在使用时需要注意，映射视图只是一个视图，即对原Map进行的修改会反映到相应的映射视图中，反之亦然，因此要谨慎使用。

另外，由于映射视图是基于Map实现的，因此对映射视图的修改也可能影响到原Map中的元素。

五、弱散列映射WeakHashMap

Java中的弱散列映射指的是一种特殊的Map实现，即WeakHashMap类。和普通HashMap不同，WeakHashMap中的键是弱引用，即当某个键不再被外部对象引用时，该键及其对应的值会被自动清除掉，以避免内存泄漏问题。

通过使用WeakHashMap，可以将某些对象与其他应用逻辑分离开来，使得它们的生命周期仅由其它对象的引用决定，当没有任何对象引用时，这些对象会被自动清除，从而释放系统资源。在Java中，常用WeakHashMap来实现缓存、事件通知等场景。需要注意的是，由于弱引用的存在，WeakHashMap无法保证元素的顺序，因此在遍历时应该谨慎。

WeakHashMap是一种基于红黑树实现的有序映射，它的常用方法包括：

  1. put(K key, V value)：将一个键值对添加到弱散列映射中；
  2. get(K key)：返回一个键值对，如果键不存在则返回null；
  3. remove(K key)：从弱散列映射中删除一个键值对；
  4. containsKey(K key)：检查一个键是否存在于弱散列映射中；
  5. size()：返回弱散列映射中键值对的数量；

这些方法都是基于红黑树实现的，因此它们的时间复杂度都是O(log n)，其中n是Map中元素的数量。

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