Java集合框架之Map接口浅析

一、Map接口综述：

1.1java.util.Map<k, v>简介

位于java.util包下的Map接口，是Java集合框架的重要成员，它是和Collection接口同一等级的集合根接口
Map集合没有继承Collection接口,其提供的是key到value的映射,Map中不能包含相同的key值,每个key只能影射一个相同的value.key值还决定了存储对象在映射中的存储位置.但不是key对象本身决定的,而是通过散列技术进行处理,可产生一个散列码的整数值,散列码通常用作一个偏移量,该偏移量对应分配给映射的内存区域的起始位置,从而确定存储对象在映射中的存储位置.Map集合包括Map接口以及Map接口所实现的类.
Map 提供了一个更通用的元素存储方法。 Map 集合类用于存储元素对（称作“键”和“值”），其中每个键映射到一个值。从概念上而言，您可以将 List 看作是具有数值键的 Map。而实际上，除了 List 和 Map 都在定义 java.util 中外，两者并没有直接的联系。
Map有以下三个重要的实现类：
- Hashtable:底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合是线程同步的。jdk1.0.效率低。
- HashMap：底层是哈希表数据结构，允许使用 null 值和 null 键，该集合是不同步的。将hashtable替代，jdk1.2.效率高。
- TreeMap：底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。

1.2Map数据结构

Map主要实现类结构图：

Map结构图：

从图中可以看出：
- Map是一个接口，Map中存储的内容是键值对（key-value）。
- 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。
- 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，它可以按照元素的大小自动排序，里面排序的方法是通过比较器（Comparator）实现的。
- NavigableMap也是一个接口，它继承与SortedMap接口，所以它肯定也是可以自动排序的，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。
- 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可以依据键值进行排序。
- 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。
- 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。
- 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。
关于Map接口的重要的实现类，我会在后续章节中展开详细讨论，具体可以关注我的博文，共同学习！

二、Map接口方法摘要：

嵌套类摘要
`static interface`	`Map.Entry<K,V>` 映射项（键-值对）。

Map接口中键和值一一映射. 可以通过键来获取值。

给定一个键和一个值，你可以将该值存储在一个Map对象. 之后，你可以通过键来访问对应的值。
当访问的值不存在的时候，方法就会抛出一个NoSuchElementException异常.
当对象的类型和Map里元素类型不兼容的时候，就会抛出一个 ClassCastException异常。
当在不允许使用Null对象的Map中使用Null对象，会抛出一个NullPointerException 异常。
当尝试修改一个只读的Map时，会抛出一个UnsupportedOperationException异常。

方法摘要
`void`	`clear()` 从此映射中移除所有映射关系（可选操作）。
`boolean`	`containsKey(Object key)` 如果此映射包含指定键的映射关系，则返回 `true`。
`boolean`	`containsValue(Object value)` 如果此映射将一个或多个键映射到指定值，则返回 `true`。
`Set<Map.Entry<K,V>>`	`entrySet()` 返回此映射中包含的映射关系的 `Set` 视图。
`boolean`	`equals(Object o)` 比较指定的对象与此映射是否相等。
`V`	`get(Object key)` 返回指定键所映射的值；如果此映射不包含该键的映射关系，则返回 `null`。
`int`	`hashCode()` 返回此映射的哈希码值。
`boolean`	`isEmpty()` 如果此映射未包含键-值映射关系，则返回 `true`。
`Set<K>`	`keySet()` 返回此映射中包含的键的 `Set` 视图。
`V`	`put(K key, V value)` 将指定的值与此映射中的指定键关联（可选操作）。
`void`	`putAll(Map<? extends K,? extends V> m)` 从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中（可选操作）。
`V`	`remove(Object key)` 如果存在一个键的映射关系，则将其从此映射中移除（可选操作）。
`int`	`size()` 返回此映射中的键-值映射关系数。
`Collection<V>`	`values()` 返回此映射中包含的值的 `Collection` 视图。