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HashMap详细介绍

时间:2019-10-09 14:44:35来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:84次「手机版」
 

hashmap

本篇文章转载脚本之家:https://www.jb51.net/article/42769.htm

第1部分 HashMap介绍

HashMap简介

HashMap 是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。

HashMap 继承于AbstractMap,实现了Map、cloneable、java.io.serializable接口。

HashMap 的实现不是同步的,这意味着它不是线程安全的。它的key、value都可以为null。此外,HashMap中的映射不是有序的。

HashMap 的实例有两个参数影响其性能:“初始容量” 和 “加载因子”。容量 是哈希表中桶的数量,初始容量 只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

通常,默认加载因子是 0.75, 这是在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销,但同时也增加了查询成本(在大多数 HashMap 类的操作中,包括 get 和 put 操作,都反映了这一点)。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子,以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子,则不会发生 rehash 操作。

HashMap的继承关系

HashMap与Map关系如下图:

HashMap的构造函数

HashMap共有4个构造函数,如下:

复制代码代码如下:

// 默认构造函数。

HashMap()

// 指定“容量大小”的构造函数

HashMap(int capacity)

// 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数

HashMap(int capacity, float loadFactor)

// 包含“子Map”的构造函数

HashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)

HashMap的API

复制代码代码如下:

void                 clear()

Object               clone()

boolean              containsKey(Object key)

boolean              containsValue(Object value)

Set<Entry<K, V>>     entrySet()

V                    get(Object key)

boolean              isempty()

Set<K>               keySet()

V                    put(K key, V value)

void                 putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)

V                    remove(Object key)

int                  size()

Collection<V>        values()

第2部分 HashMap源码解析

为了更了解HashMap的原理,下面对HashMap源码代码作出分析。

在阅读源码时,建议参考后面的说明来建立对HashMap的整体认识,这样更容易理解HashMap。

复制代码代码如下:

package java.util;

import java.io.*;

public class HashMap<K,V>

   extends AbstractMap<K,V>

   implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

{

   // 默认的初始容量是16,必须是2的幂。

   static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

   // 最大容量(必须是2的幂且小于2的30次方,传入容量过大将被这个值替换)

   static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

   // 默认加载因子

   static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

   // 存储数据的Entry数组,长度是2的幂。

   // HashMap是采用拉链法实现的,每一个Entry本质上是一个单向链表

   transient Entry[] table;

   // HashMap的大小,它是HashMap保存的键值对的数量

   transient int size;

   // HashMap的阈值,用于判断是否需要调整HashMap的容量(threshold = 容量*加载因子)

   int threshold;

   // 加载因子实际大小

   final float loadFactor;

   // HashMap被改变的次数

   transient volatile int modCount;

   // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数

   public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {

   if (initialCapacity < 0)

   throw new illegalargumentException("Illegal initial capacity: " +

                                  initialCapacity);

   // HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY

   if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)

   initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

   if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))

   throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +

                                  loadFactor);

   // 找出“大于initialCapacity”的最小的2的幂

   int capacity = 1;

   while (capacity < initialCapacity)

   capacity <<= 1;

   // 设置“加载因子”

   this.loadFactor = loadFactor;

   // 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。

   threshold = (int)(capacity * loadFactor);

   // 创建Entry数组,用来保存数据

   table = new Entry[capacity];

   init();

   }

   // 指定“容量大小”的构造函数

   public HashMap(int initialCapacity) {

   this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);

   }

   // 默认构造函数。

   public HashMap() {

   // 设置“加载因子”

   this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;

   // 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。

   threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);

   // 创建Entry数组,用来保存数据

   table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];

   init();

   }

   // 包含“子Map”的构造函数

   public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {

   this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,

         DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);

   // 将m中的全部元素逐个添加到HashMap中

   putAllForCreate(m);

   }

   static int hash(int h) {

   h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);

   return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);

   }

   // 返回索引值

   // h & (length-1)保证返回值的小于length

   static int indexFor(int h, int length) {

   return h & (length-1);

   }

   public int size() {

   return size;

   }

   public boolean isEmpty() {

   return size == 0;

   }

   // 获取key对应的value

   public V get(Object key) {

   if (key == null)

   return getForNullKey();

   // 获取key的hash值

   int hash = hash(key.hashCode());

   // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素

   for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];

e != null;

e = e.next) {

   Object k;

   if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))

   return e.value;

   }

   return null;

   }

   // 获取“key为null”的元素的值

   // HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置!

   private V getForNullKey() {

   for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {

   if (e.key == null)

   return e.value;

   }

   return null;

   }

   // HashMap是否包含key

   public boolean containskey(Object key) {

   return getEntry(key) != null;

   }

   // 返回“键为key”的键值对

   final Entry<K,V> getEntry(Object key) {

   // 获取哈希值

   // HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置,“key不为null”的则调用hash()计算哈希值

   int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

   // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素

   for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];

e != null;

e = e.next) {

   Object k;

   if (e.hash == hash &&

   ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))

   return e;

   }

   return null;

   }

   // 将“key-value”添加到HashMap中

   public V put(K key, V value) {

   // 若“key为null”,则将该键值对添加到table[0]中。

   if (key == null)

   return putForNullKey(value);

   // 若“key不为null”,则计算该key的哈希值,然后将其添加到该哈希值对应的链表中。

   int hash = hash(key.hashCode());

   int i = indexFor(hash, table.length);

   for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {

   Object k;

   // 若“该key”对应的键值对已经存在,则用新的value取代旧的value。然后退出!

   if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {

   V oldValue = e.value;

   e.value = value;

   e.recordAccess(this);

   return oldValue;

   }

   }

   // 若“该key”对应的键值对不存在,则将“key-value”添加到table中

   modCount++;

   addEntry(hash, key, value, i);

   return null;

   }

   // putForNullKey()的作用是将“key为null”键值对添加到table[0]位置

   private V putForNullKey(V value) {

   for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {

   if (e.key == null) {

   V oldValue = e.value;

   e.value = value;

   e.recordAccess(this);

   return oldValue;

   }

   }

   // 这里的完全不会被执行到!

   modCount++;

   addEntry(0, null, value, 0);

   return null;

   }

   // 创建HashMap对应的“添加方法”,

   // 它和put()不同。putForCreate()是内部方法,它被构造函数等调用,用来创建HashMap

   // 而put()是对外提供的往HashMap中添加元素的方法。

   private void putForCreate(K key, V value) {

   int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

   int i = indexFor(hash, table.length);

   // 若该HashMap表中存在“键值等于key”的元素,则替换该元素的value值

   for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {

   Object k;

   if (e.hash == hash &&

   ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {

   e.value = value;

   return;

   }

   }

   // 若该HashMap表中不存在“键值等于key”的元素,则将该key-value添加到HashMap中

   createEntry(hash, key, value, i);

   }

   // 将“m”中的全部元素都添加到HashMap中。

   // 该方法被内部的构造HashMap的方法所调用。

   private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {

   // 利用迭代器将元素逐个添加到HashMap中

   for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {

   Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();

   putForCreate(e.getKey(), e.getValue());

   }

   }

   // 重新调整HashMap的大小,newCapacity是调整后的单位

   void resize(int newCapacity) {

   Entry[] oldTable = table;

   int oldCapacity = oldTable.length;

   if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {

   threshold = integer.MAX_VALUE;

   return;

   }

   // 新建一个HashMap,将“旧HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中,

   // 然后,将“新HashMap”赋值给“旧HashMap”。

   Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];

   transfer(newTable);

   table = newTable;

   threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);

   }

   // 将HashMap中的全部元素都添加到newTable中

   void transfer(Entry[] newTable) {

   Entry[] src = table;

   int newCapacity = newTable.length;

   for (int j = 0; j < src.length; j++) {

   Entry<K,V> e = src[j];

   if (e != null) {

   src[j] = null;

   do {

       Entry<K,V> next = e.next;

       int i = indexFor(e.hash, newCapacity);

       e.next = newTable[i];

       newTable[i] = e;

       e = next;

   } while (e != null);

   }

   }

   }

   // 将"m"的全部元素都添加到HashMap中

   public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {

   // 有效性判断

   int numKeysToBeAdded = m.size();

   if (numKeysToBeAdded == 0)

   return;

   // 计算容量是否足够,

   // 若“当前实际容量 < 需要的容量”,则将容量x2。

   if (numKeysToBeAdded > threshold) {

   int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);

   if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)

   targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

   int newCapacity = table.length;

   while (newCapacity < targetCapacity)

   newCapacity <<= 1;

   if (newCapacity > table.length)

   resize(newCapacity);

   }

   // 通过迭代器,将“m”中的元素逐个添加到HashMap中。

   for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {

   Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();

   put(e.getKey(), e.getValue());

   }

   }

   // 删除“键为key”元素

   public V remove(Object key) {

   Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);

   return (e == null ? null : e.value);

   }

   // 删除“键为key”的元素

   final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {

   // 获取哈希值。若key为null,则哈希值为0;否则调用hash()进行计算

   int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

   int i = indexFor(hash, table.length);

   Entry<K,V> prev = table[i];

   Entry<K,V> e = prev;

   // 删除链表中“键为key”的元素

   // 本质是“删除单向链表中的节点”

   while (e != null) {

   Entry<K,V> next = e.next;

   Object k;

   if (e.hash == hash &&

   ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {

   modCount++;

   size--;

   if (prev == e)

       table[i] = next;

   else

       prev.next = next;

   e.recordRemoval(this);

   return e;

   }

   prev = e;

   e = next;

   }

   return e;

   }

   // 删除“键值对”

   final Entry<K,V> removeMAPPing(Object o) {

   if (!(o instanceof Map.Entry))

   return null;

   Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;

   Object key = entry.getKey();

   int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

   int i = indexFor(hash, table.length);

   Entry<K,V> prev = table[i];

   Entry<K,V> e = prev;

   // 删除链表中的“键值对e”

   // 本质是“删除单向链表中的节点”

   while (e != null) {

   Entry<K,V> next = e.next;

   if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {

   modCount++;

   size--;

   if (prev == e)

       table[i] = next;

   else

       prev.next = next;

   e.recordRemoval(this);

   return e;

   }

   prev = e;

   e = next;

   }

   return e;

   }

   // 清空HashMap,将所有的元素设为null

   public void clear() {

   modCount++;

   Entry[] tab = table;

   for (int i = 0; i < tab.length; i++)

   tab[i] = null;

   size = 0;

   }

   // 是否包含“值为value”的元素

   public boolean containsValue(Object value) {

   // 若“value为null”,则调用containsNullValue()查找

   if (value == null)

   return containsNullValue();

   // 若“value不为null”,则查找HashMap中是否有值为value的节点。

   Entry[] tab = table;

   for (int i = 0; i < tab.length ; i++)

   for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)

   if (value.equals(e.value))

       return true;

   return false;

   }

   // 是否包含null值

   private boolean containsNullValue() {

   Entry[] tab = table;

   for (int i = 0; i < tab.length ; i++)

   for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)

   if (e.value == null)

       return true;

   return false;

   }

   // 克隆一个HashMap,并返回Object对象

   public Object clone() {

   HashMap<K,V> result = null;

   try {

   result = (HashMap<K,V>)super.clone();

   } catch (CloneNotSupportedException e) {

   // assert false;

   }

   result.table = new Entry[table.length];

   result.entrySet = null;

   result.modCount = 0;

   result.size = 0;

   result.init();

   // 调用putAllForCreate()将全部元素添加到HashMap中

   result.putAllForCreate(this);

   return result;

   }

   // Entry是单向链表。

   // 它是 “HashMap链式存储法”对应的链表。

   // 它实现了Map.Entry 接口,即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数

   static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {

   final K key;

   V value;

   // 指向下一个节点

   Entry<K,V> next;

   final int hash;

   // 构造函数。

   // 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"

   Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {

   value = v;

   next = n;

   key = k;

   hash = h;

   }

   public final K getKey() {

   return key;

   }

   public final V getValue() {

   return value;

   }

   public final V setValue(V newValue) {

   V oldValue = value;

   value = newValue;

   return oldValue;

   }

   // 判断两个Entry是否相等

   // 若两个Entry的“key”和“value”都相等,则返回true。

   // 否则,返回false

   public final boolean equals(Object o) {

   if (!(o instanceof Map.Entry))

   return false;

   Map.Entry e = (Map.Entry)o;

   Object k1 = getKey();

   Object k2 = e.getKey();

   if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {

   Object v1 = getValue();

   Object v2 = e.getValue();

   if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))

       return true;

   }

   return false;

   }

   // 实现hashCode()

   public final int hashCode() {

   return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^

      (value==null ? 0 : value.hashCode());

   }

   public final String toString() {

   return getKey() + "=" + getValue();

   }

   // 当向HashMap中添加元素时,绘调用recordAccess()。

   // 这里不做任何处理

   void recordAccess(HashMap<K,V> m) {

   }

   // 当从HashMap中删除元素时,绘调用recordRemoval()。

   // 这里不做任何处理

   void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {

   }

   }

   // 新增Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。

   void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

   // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中

   Entry<K,V> e = table[bucketIndex];

   // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,

   // 设置“e”为“新Entry的下一个节点”

   table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

   // 若HashMap的实际大小 不小于 “阈值”,则调整HashMap的大小

   if (size++ >= threshold)

   resize(2 * table.length);

   }

   // 创建Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。

   // 它和addEntry的区别是:

   // (01) addEntry()一般用在 新增Entry可能导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。

   //   例如,我们新建一个HashMap,然后不断通过put()向HashMap中添加元素;

   // put()是通过addEntry()新增Entry的。

   //   在这种情况下,我们不知道何时“HashMap的实际容量”会超过“阈值”;

   //   因此,需要调用addEntry()

   // (02) createEntry() 一般用在 新增Entry不会导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。

   //   例如,我们调用HashMap“带有Map”的构造函数,它绘将Map的全部元素添加到HashMap中;

   // 但在添加之前,我们已经计算好“HashMap的容量和阈值”。也就是,可以确定“即使将Map中

   // 的全部元素添加到HashMap中,都不会超过HashMap的阈值”。

   //   此时,调用createEntry()即可。

   void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

   // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中

   Entry<K,V> e = table[bucketIndex];

   // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,

   // 设置“e”为“新Entry的下一个节点”

   table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

   size++;

   }

   // HashIterator是HashMap迭代器的抽象出来的父类,实现了公共了函数。

   // 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。

   private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {

   // 下一个元素

   Entry<K,V> next;

   // expectedModCount用于实现fast-fail机制。

   int expectedModCount;

   // 当前索引

   int index;

   // 当前元素

   Entry<K,V> current;

   HashIterator() {

   expectedModCount = modCount;

   if (size > 0) { // advance to first entry

   Entry[] t = table;

   // 将next指向table中第一个不为null的元素。

   // 这里利用了index的初始值为0,从0开始依次向后遍历,直到找到不为null的元素就退出循环。

   while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

   }

   }

   public final boolean hasNext() {

   return next != null;

   }

   // 获取下一个元素

   final Entry<K,V> nextEntry() {

   if (modCount != expectedModCount)

   throw new ConcurrentModificationException();

   Entry<K,V> e = next;

   if (e == null)

   throw new NoSuchElementException();

   // 注意!!!

   // 一个Entry就是一个单向链表

   // 若该Entry的下一个节点不为空,就将next指向下一个节点;

   // 否则,将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。

   if ((next = e.next) == null) {

   Entry[] t = table;

   while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

   }

   current = e;

   return e;

   }

   // 删除当前元素

   public void remove() {

   if (current == null)

   throw new IllegalStateException();

   if (modCount != expectedModCount)

   throw new ConcurrentModificationException();

   Object k = current.key;

   current = null;

   HashMap.this.removeEntryForKey(k);

   expectedModCount = modCount;

   }

   }

   // value的迭代器

   private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {

   public V next() {

   return nextEntry().value;

   }

   }

   // key的迭代器

   private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {

   public K next() {

   return nextEntry().getKey();

   }

   }

   // Entry的迭代器

   private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {

   public Map.Entry<K,V> next() {

   return nextEntry();

   }

   }

   // 返回一个“key迭代器”

   Iterator<K> newKeyIterator()   {

   return new KeyIterator();

   }

   // 返回一个“value迭代器”

   Iterator<V> newValueIterator()   {

   return new ValueIterator();

   }

   // 返回一个“entry迭代器”

   Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator()   {

   return new EntryIterator();

   }

   // HashMap的Entry对应的集合

   private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;

   // 返回“key的集合”,实际上返回一个“KeySet对象”

   public Set<K> keySet() {

   Set<K> ks = keySet;

   return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));

   }

   // Key对应的集合

   // KeySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的Key。

   private final class KeySet extends AbstractSet<K> {

   public Iterator<K> iterator() {

   return newKeyIterator();

   }

   public int size() {

   return size;

   }

   public boolean contains(Object o) {

   return containsKey(o);

   }

   public boolean remove(Object o) {

   return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;

   }

   public void clear() {

   HashMap.this.clear();

   }

   }

   // 返回“value集合”,实际上返回的是一个Values对象

   public Collection<V> values() {

   Collection<V> vs = values;

   return (vs != null ? vs : (values = new Values()));

   }

   // “value集合”

   // Values继承于AbstractCollection,不同于“KeySet继承于AbstractSet”,

   // Values中的元素能够重复。因为不同的key可以指向相同的value。

   private final class Values extends AbstractCollection<V> {

   public Iterator<V> iterator() {

   return newValueIterator();

   }

   public int size() {

   return size;

   }

   public boolean contains(Object o) {

   return containsValue(o);

   }

   public void clear() {

   HashMap.this.clear();

   }

   }

   // 返回“HashMap的Entry集合”

   public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {

   return entrySet0();

   }

   // 返回“HashMap的Entry集合”,它实际是返回一个EntrySet对象

   private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {

   Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;

   return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());

   }

   // EntrySet对应的集合

   // EntrySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的EntrySet。

   private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {

   public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {

   return newEntryIterator();

   }

   public boolean contains(Object o) {

   if (!(o instanceof Map.Entry))

   return false;

   Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;

   Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());

   return candidate != null && candidate.equals(e);

   }

   public boolean remove(Object o) {

   return removeMapping(o) != null;

   }

   public int size() {

   return size;

   }

   public void clear() {

   HashMap.this.clear();

   }

   }

   // java.io.Serializable的写入函数

   // 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中

   private void writeObject(java.io.Objectoutputstream s)

   throws IOException

   {

   Iterator<Map.Entry<K,V>> i =

   (size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;

   // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff

   s.defaultWriteObject();

   // Write out number of buckets

   s.writeInt(table.length);

   // Write out size (number of Mappings)

   s.writeInt(size);

   // Write out keys and values (alternating)

   if (i != null) {

   while (i.hasNext()) {

   Map.Entry<K,V> e = i.next();

   s.writeObject(e.getKey());

   s.writeObject(e.getValue());

   }

   }

   }

   private static final long serialversionuid = 362498820763181265L;

   // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出

   // 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出

   private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)

throws IOException, ClassnotfoundException

   {

   // Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff

   s.defaultReadObject();

   // Read in number of buckets and allocate the bucket array;

   int numBuckets = s.readInt();

   table = new Entry[numBuckets];

   init();  // Give subclass a chance to do its thing.

   // Read in size (number of Mappings)

   int size = s.readInt();

   // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap

   for (int i=0; i<size; i++) {

   K key = (K) s.readObject();

   V value = (V) s.readObject();

   putForCreate(key, value);

   }

   }

   // 返回“HashMap总的容量”

   int   capacity()     { return table.length; }

   // 返回“HashMap的加载因子”

   float loadFactor()   { return loadFactor;   }

}

说明:

在详细介绍HashMap的代码之前,我们需要了解:HashMap就是一个散列表,它是通过“拉链法”解决哈希冲突的。

还需要再补充说明的一点是影响HashMap性能的有两个参数:初始容量(initialCapacity) 和加载因子(loadFactor)。容量 是哈希表中桶的数量,初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

第2.1部分 HashMap的“拉链法”相关内容

2.1.1 HashMap数据存储数组

transient Entry[] table;

HashMap中的key-value都是存储在Entry数组中的。

2.1.2 数据节点Entry的数据结构

复制代码代码如下:

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {

   final K key;

   V value;

   // 指向下一个节点

   Entry<K,V> next;

   final int hash;

   // 构造函数。

   // 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"

   Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {

   value = v;

   next = n;

   key = k;

   hash = h;

   }

   public final K getKey() {

   return key;

   }

   public final V getValue() {

   return value;

   }

   public final V setValue(V newValue) {

   V oldValue = value;

   value = newValue;

   return oldValue;

   }

   // 判断两个Entry是否相等

   // 若两个Entry的“key”和“value”都相等,则返回true。

   // 否则,返回false

   public final boolean equals(Object o) {

   if (!(o instanceof Map.Entry))

   return false;

   Map.Entry e = (Map.Entry)o;

   Object k1 = getKey();

   Object k2 = e.getKey();

   if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {

   Object v1 = getValue();

   Object v2 = e.getValue();

   if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))

   return true;

   }

   return false;

   }

   // 实现hashCode()

   public final int hashCode() {

   return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^

  (value==null ? 0 : value.hashCode());

   }

   public final String toString() {

   return getKey() + "=" + getValue();

   }

   // 当向HashMap中添加元素时,绘调用recordAccess()。

   // 这里不做任何处理

   void recordAccess(HashMap<K,V> m) {

   }

   // 当从HashMap中删除元素时,绘调用recordRemoval()。

   // 这里不做任何处理

   void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {

   }

}

从中,我们可以看出 Entry 实际上就是一个单向链表。这也是为什么我们说HashMap是通过拉链法解决哈希冲突的。

Entry 实现了Map.Entry 接口,即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数。这些都是基本的读取/修改key、value值的函数。

第2.2部分 HashMap的构造函数

HashMap共包括4个构造函数

复制代码代码如下:

// 默认构造函数。

public HashMap() {

   // 设置“加载因子”

   this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;

   // 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。

   threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);

   // 创建Entry数组,用来保存数据

   table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];

   init();

}

// 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {

   if (initialCapacity < 0)

   throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +

                              initialCapacity);

   // HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY

   if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)

   initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

   if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))

   throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +

                              loadFactor);

   // Find a power of 2 >= initialCapacity

   int capacity = 1;

   while (capacity < initialCapacity)

   capacity <<= 1;

   // 设置“加载因子”

   this.loadFactor = loadFactor;

   // 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。

   threshold = (int)(capacity * loadFactor);

   // 创建Entry数组,用来保存数据

   table = new Entry[capacity];

   init();

}

// 指定“容量大小”的构造函数

public HashMap(int initialCapacity) {

   this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);

}

// 包含“子Map”的构造函数

public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {

   this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,

     DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);

   // 将m中的全部元素逐个添加到HashMap中

   putAllForCreate(m);

}

第2.3部分 HashMap的主要对外接口

2.3.1 clear()

clear() 的作用是清空HashMap。它是通过将所有的元素设为null来实现的。

复制代码代码如下:

public void clear() {

   modCount++;

   Entry[] tab = table;

   for (int i = 0; i < tab.length; i++)

   tab[i] = null;

   size = 0;

}

2.3.2 containsKey()

containsKey() 的作用是判断HashMap是否包含key。

复制代码代码如下:

public boolean containsKey(Object key) {

   return getEntry(key) != null;

}

containsKey() 首先通过getEntry(key)获取key对应的Entry,然后判断该Entry是否为null。

getEntry()的源码如下:

复制代码代码如下:

final Entry<K,V> getEntry(Object key) {

   // 获取哈希值

   // HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置,“key不为null”的则调用hash()计算哈希值

   int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

   // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素

   for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];

e != null;

e = e.next) {

   Object k;

   if (e.hash == hash &&

   ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))

   return e;

   }

   return null;

}

getEntry() 的作用就是返回“键为key”的键值对,它的实现源码中已经进行了说明。

这里需要强调的是:HashMap将“key为null”的元素都放在table的位置0处,即table[0]中;“key不为null”的放在table的其余位置!

2.3.3 containsValue()

containsValue() 的作用是判断HashMap是否包含“值为value”的元素。

复制代码代码如下:

public boolean containsValue(Object value) {

   // 若“value为null”,则调用containsNullValue()查找

   if (value == null)

   return containsNullValue();

   // 若“value不为null”,则查找HashMap中是否有值为value的节点。

   Entry[] tab = table;

   for (int i = 0; i < tab.length ; i++)

   for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)

   if (value.equals(e.value))

   return true;

   return false;

}

从中,我们可以看出containsNullValue()分为两步进行处理:第一,若“value为null”,则调用containsNullValue()。第二,若“value不为null”,则查找HashMap中是否有值为value的节点。

containsNullValue() 的作用判断HashMap中是否包含“值为null”的元素。

复制代码代码如下:

private boolean containsNullValue() {

   Entry[] tab = table;

   for (int i = 0; i < tab.length ; i++)

   for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)

   if (e.value == null)

   return true;

   return false;

}

2.3.4 entrySet()、values()、keySet()

它们3个的原理类似,这里以entrySet()为例来说明。

entrySet()的作用是返回“HashMap中所有Entry的集合”,它是一个集合。实现代码如下:

复制代码代码如下:

// 返回“HashMap的Entry集合”

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {

   return entrySet0();

}

// 返回“HashMap的Entry集合”,它实际是返回一个EntrySet对象

private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {

   Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;

   return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());

}

// EntrySet对应的集合

// EntrySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的EntrySet。

private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {

   public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {

   return newEntryIterator();

   }

   public boolean contains(Object o) {

   if (!(o instanceof Map.Entry))

   return false;

   Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;

   Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());

   return candidate != null && candidate.equals(e);

   }

   public boolean remove(Object o) {

   return removeMapping(o) != null;

   }

   public int size() {

   return size;

   }

   public void clear() {

   HashMap.this.clear();

   }

}

HashMap是通过拉链法实现的散列表。表现在HashMap包括许多的Entry,而每一个Entry本质上又是一个单向链表。那么HashMap遍历key-value键值对的时候,是如何逐个去遍历的呢?

下面我们就看看HashMap是如何通过entrySet()遍历的。

entrySet()实际上是通过newEntryIterator()实现的。 下面我们看看它的代码:

复制代码代码如下:

// 返回一个“entry迭代器”

Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator()   {

   return new EntryIterator();

}

// Entry的迭代器

private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {

   public Map.Entry<K,V> next() {

   return nextEntry();

   }

}

// HashIterator是HashMap迭代器的抽象出来的父类,实现了公共了函数。

// 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。

private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {

   // 下一个元素

   Entry<K,V> next;

   // expectedModCount用于实现fast-fail机制。

   int expectedModCount;

   // 当前索引

   int index;

   // 当前元素

   Entry<K,V> current;

   HashIterator() {

   expectedModCount = modCount;

   if (size > 0) { // advance to first entry

   Entry[] t = table;

   // 将next指向table中第一个不为null的元素。

   // 这里利用了index的初始值为0,从0开始依次向后遍历,直到找到不为null的元素就退出循环。

   while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

   }

   }

   public final boolean hasNext() {

   return next != null;

   }

   // 获取下一个元素

   final Entry<K,V> nextEntry() {

   if (modCount != expectedModCount)

   throw new ConcurrentModificationException();

   Entry<K,V> e = next;

   if (e == null)

   throw new NoSuchElementException();

   // 注意!!!

   // 一个Entry就是一个单向链表

   // 若该Entry的下一个节点不为空,就将next指向下一个节点;

   // 否则,将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。

   if ((next = e.next) == null) {

   Entry[] t = table;

   while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

   }

   current = e;

   return e;

   }

   // 删除当前元素

   public void remove() {

   if (current == null)

   throw new IllegalStateException();

   if (modCount != expectedModCount)

   throw new ConcurrentModificationException();

   Object k = current.key;

   current = null;

   HashMap.this.removeEntryForKey(k);

   expectedModCount = modCount;

   }

}

当我们通过entrySet()获取到的Iterator的next()方法去遍历HashMap时,实际上调用的是 nextEntry() 。而nextEntry()的实现方式,先遍历Entry(根据Entry在table中的序号,从小到大的遍历);然后对每个Entry(即每个单向链表),逐个遍历。

2.3.5 get()

get() 的作用是获取key对应的value,它的实现代码如下:

复制代码代码如下:

public V get(Object key) {

   if (key == null)

   return getForNullKey();

   // 获取key的hash值

   int hash = hash(key.hashCode());

   // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素

   for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];

e != null;

e = e.next) {

   Object k;

   if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))

   return e.value;

   }

   return null;

}

2.3.6 put()

put() 的作用是对外提供接口,让HashMap对象可以通过put()将“key-value”添加到HashMap中。

复制代码代码如下:

public V put(K key, V value) {

   // 若“key为null”,则将该键值对添加到table[0]中。

   if (key == null)

   return putForNullKey(value);

   // 若“key不为null”,则计算该key的哈希值,然后将其添加到该哈希值对应的链表中。

   int hash = hash(key.hashCode());

   int i = indexFor(hash, table.length);

   for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {

   Object k;

   // 若“该key”对应的键值对已经存在,则用新的value取代旧的value。然后退出!

   if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {

   V oldValue = e.value;

   e.value = value;

   e.recordAccess(this);

   return oldValue;

   }

   }

   // 若“该key”对应的键值对不存在,则将“key-value”添加到table中

   modCount++;

   addEntry(hash, key, value, i);

   return null;

}

若要添加到HashMap中的键值对对应的key已经存在HashMap中,则找到该键值对;然后新的value取代旧的value,并退出!

若要添加到HashMap中的键值对对应的key不在HashMap中,则将其添加到该哈希值对应的链表中,并调用addEntry()。

下面看看addEntry()的代码:

复制代码代码如下:

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

   // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中

   Entry<K,V> e = table[bucketIndex];

   // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,

   // 设置“e”为“新Entry的下一个节点”

   table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

   // 若HashMap的实际大小 不小于 “阈值”,则调整HashMap的大小

   if (size++ >= threshold)

   resize(2 * table.length);

}

addEntry() 的作用是新增Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。

说到addEntry(),就不得不说另一个函数createEntry()。createEntry()的代码如下:

复制代码代码如下:

void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

   // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中

   Entry<K,V> e = table[bucketIndex];

   // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,

   // 设置“e”为“新Entry的下一个节点”

   table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);

   size++;

}

它们的作用都是将key、value添加到HashMap中。而且,比较addEntry()和createEntry()的代码,我们发现addEntry()多了两句:

if (size++ >= threshold)

   resize(2 * table.length);

那它们的区别到底是什么呢?

阅读代码,我们可以发现,它们的使用情景不同。

(01) addEntry()一般用在 新增Entry可能导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。

  例如,我们新建一个HashMap,然后不断通过put()向HashMap中添加元素;put()是通过addEntry()新增Entry的。

  在这种情况下,我们不知道何时“HashMap的实际容量”会超过“阈值”;

  因此,需要调用addEntry()

(02) createEntry() 一般用在 新增Entry不会导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。

   例如,我们调用HashMap“带有Map”的构造函数,它绘将Map的全部元素添加到HashMap中;

  但在添加之前,我们已经计算好“HashMap的容量和阈值”。也就是,可以确定“即使将Map中的全部元素添加到HashMap中,都不会超过HashMap的阈值”。

  此时,调用createEntry()即可。

2.3.7 putAll()

putAll() 的作用是将"m"的全部元素都添加到HashMap中,它的代码如下:

复制代码代码如下:

public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {

   // 有效性判断

   int numKeysToBeAdded = m.size();

   if (numKeysToBeAdded == 0)

   return;

   // 计算容量是否足够,

   // 若“当前实际容量 < 需要的容量”,则将容量x2。

   if (numKeysToBeAdded > threshold) {

   int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);

   if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)

   targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

   int newCapacity = table.length;

   while (newCapacity < targetCapacity)

   newCapacity <<= 1;

   if (newCapacity > table.length)

   resize(newCapacity);

   }

   // 通过迭代器,将“m”中的元素逐个添加到HashMap中。

   for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {

   Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();

   put(e.getKey(), e.getValue());

   }

}

2.3.8 remove()

remove() 的作用是删除“键为key”元素

复制代码代码如下:

public V remove(Object key) {

   Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);

   return (e == null ? null : e.value);

}

// 删除“键为key”的元素

final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {

   // 获取哈希值。若key为null,则哈希值为0;否则调用hash()进行计算

   int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

   int i = indexFor(hash, table.length);

   Entry<K,V> prev = table[i];

   Entry<K,V> e = prev;

   // 删除链表中“键为key”的元素

   // 本质是“删除单向链表中的节点”

   while (e != null) {

   Entry<K,V> next = e.next;

   Object k;

   if (e.hash == hash &&

   ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {

   modCount++;

   size--;

   if (prev == e)

   table[i] = next;

   else

   prev.next = next;

   e.recordRemoval(this);

   return e;

   }

   prev = e;

   e = next;

   }

   return e;

}

第2.4部分 HashMap实现的Cloneable接口

HashMap实现了Cloneable接口,即实现了clone()方法。

clone()方法的作用很简单,就是克隆一个HashMap对象并返回。

复制代码代码如下:

// 克隆一个HashMap,并返回Object对象

public Object clone() {

   HashMap<K,V> result = null;

   try {

   result = (HashMap<K,V>)super.clone();

   } catch (CloneNotSupportedException e) {

   // assert false;

   }

   result.table = new Entry[table.length];

   result.entrySet = null;

   result.modCount = 0;

   result.size = 0;

   result.init();

   // 调用putAllForCreate()将全部元素添加到HashMap中

   result.putAllForCreate(this);

   return result;

}

第2.5部分 HashMap实现的Serializable接口

HashMap实现java.io.Serializable,分别实现了串行读取、写入功能。

串行写入函数是writeObject(),它的作用是将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中。

而串行读取函数是readObject(),它的作用是将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出

复制代码代码如下:

// java.io.Serializable的写入函数

// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)

   throws IOException

{

   Iterator<Map.Entry<K,V>> i =

   (size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;

   // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff

   s.defaultWriteObject();

   // Write out number of buckets

   s.writeInt(table.length);

   // Write out size (number of Mappings)

   s.writeInt(size);

   // Write out keys and values (alternating)

   if (i != null) {

   while (i.hasNext()) {

   Map.Entry<K,V> e = i.next();

   s.writeObject(e.getKey());

   s.writeObject(e.getValue());

   }

   }

}

// java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出

// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出

private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)

throws IOException, ClassNotFoundException

{

   // Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff

   s.defaultReadObject();

   // Read in number of buckets and allocate the bucket array;

   int numBuckets = s.readInt();

   table = new Entry[numBuckets];

   init();  // Give subclass a chance to do its thing.

   // Read in size (number of Mappings)

   int size = s.readInt();

   // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap

   for (int i=0; i<size; i++) {

   K key = (K) s.readObject();

   V value = (V) s.readObject();

   putForCreate(key, value);

   }

}

第3部分 HashMap遍历方式

3.1 遍历HashMap的键值对

第一步:根据entrySet()获取HashMap的“键值对”的Set集合。

第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

复制代码代码如下:

// 假设map是HashMap对象

// map中的key是String类型,value是Integer类型

Integer integ = null;

Iterator iter = map.entrySet().iterator();

while(iter.hasNext()) {

   Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();

   // 获取key

   key = (String)entry.getKey();

   // 获取value

   integ = (Integer)entry.getValue();

}

3.2 遍历HashMap的键

第一步:根据keySet()获取HashMap的“键”的Set集合。

第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

复制代码代码如下:

// 假设map是HashMap对象

// map中的key是String类型,value是Integer类型

String key = null;

Integer integ = null;

Iterator iter = map.keySet().iterator();

while (iter.hasNext()) {

   // 获取key

   key = (String)iter.next();

   // 根据key,获取value

   integ = (Integer)map.get(key);

}

3.3 遍历HashMap的值

第一步:根据value()获取HashMap的“值”的集合。

第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

复制代码代码如下:

// 假设map是HashMap对象

// map中的key是String类型,value是Integer类型

Integer value = null;

Collection c = map.values();

Iterator iter= c.iterator();

while (iter.hasNext()) {

   value = (Integer)iter.next();

}

遍历测试程序如下:

复制代码代码如下:

import java.util.Map;

import java.util.Random;

import java.util.Iterator;

import java.util.HashMap;

import java.util.HashSet;

import java.util.Map.Entry;

import java.util.Collection;

/*

* @desc 遍历HashMap的测试程序。

*   (01) 通过entrySet()去遍历key、value,参考实现函数:

*        iteratorHashMapByEntryset()

*   (02) 通过keySet()去遍历key、value,参考实现函数:

*        iteratorHashMapByKeyset()

*   (03) 通过values()去遍历value,参考实现函数:

*        iteratorHashMapJustValues()

*

* @author skywang

*/

public class HashMapIteratorTest {

   public static void main(String[] args) {

   int val = 0;

   String key = null;

   Integer value = null;

   Random r = new Random();

   HashMap map = new HashMap();

   for (int i=0; i<12; i++) {

   // 随机获取一个[0,100)之间的数字

   val = r.nextint(100);

   key = String.valueOf(val);

   value = r.nextInt(5);

   // 添加到HashMap中

   map.put(key, value);

   System.out.println(" key:"+key+" value:"+value);

   }

   // 通过entrySet()遍历HashMap的key-value

   iteratorHashMapByEntryset(map) ;

   // 通过keySet()遍历HashMap的key-value

   iteratorHashMapByKeyset(map) ;

   // 单单遍历HashMap的value

   iteratorHashMapJustValues(map);        

   }

   /*

* 通过entry set遍历HashMap

* 效率高!

*/

   private static void iteratorHashMapByEntryset(HashMap map) {

   if (map == null)

   return ;

   System.out.println("\niterator HashMap By entryset");

   String key = null;

   Integer integ = null;

   Iterator iter = map.entrySet().iterator();

   while(iter.hasNext()) {

   Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();

   key = (String)entry.getKey();

   integ = (Integer)entry.getValue();

   System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());

   }

   }

   /*

* 通过keyset来遍历HashMap

* 效率低!

*/

   private static void iteratorHashMapByKeyset(HashMap map) {

   if (map == null)

   return ;

   System.out.println("\niterator HashMap By keyset");

   String key = null;

   Integer integ = null;

   Iterator iter = map.keySet().iterator();

   while (iter.hasNext()) {

   key = (String)iter.next();

   integ = (Integer)map.get(key);

   System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());

   }

   }

   /*

* 遍历HashMap的values

*/

   private static void iteratorHashMapJustValues(HashMap map) {

   if (map == null)

   return ;

   Collection c = map.values();

   Iterator iter= c.iterator();

   while (iter.hasNext()) {

   System.out.println(iter.next());

  }

   }

}

第4部分 HashMap示例

下面通过一个实例学习如何使用HashMap

import java.util.Map;

import java.util.Random;

import java.util.Iterator;

import java.util.HashMap;

import java.util.HashSet;

import java.util.Map.Entry;

import java.util.Collection;

/*

* @desc HashMap测试程序

*        

* @author skywang

*/

public class HashMapTest {

   public static void main(String[] args) {

   testHashMapAPIs();

   }

   private static void testHashMapAPIs() {

   // 初始化随机种子

   Random r = new Random();

   // 新建HashMap

   HashMap map = new HashMap();

   // 添加操作

   map.put("one", r.nextInt(10));

   map.put("two", r.nextInt(10));

   map.put("three", r.nextInt(10));

   // 打印出map

   System.out.println("map:"+map );

   // 通过Iterator遍历key-value

   Iterator iter = map.entrySet().iterator();

   while(iter.hasNext()) {

   Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();

   System.out.println("next : "+ entry.getKey() +" - "+entry.getValue());

   }

   // HashMap的键值对个数        

   System.out.println("size:"+map.size());

   // containsKey(Object key) :是否包含键key

   System.out.println("contains key two : "+map.containsKey("two"));

   System.out.println("contains key five : "+map.containsKey("five"));

   // containsValue(Object value) :是否包含值value

   System.out.println("contains value 0 : "+map.containsValue(new Integer(0)));

   // remove(Object key) : 删除键key对应的键值对

   map.remove("three");

   System.out.println("map:"+map );

   // clear() : 清空HashMap

   map.clear();

   // isEmpty() : HashMap是否为空

   System.out.println((map.isEmpty()?"map is empty":"map is not empty") );

   }

}

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