我们之前了解了Collection框架,我们再来了解一下Map架构。前面我们讲了Conllection中的List结合,没有讲Collection中的Set集合,

因为Collection框架中的Set的实现类都是基于Map来实现的(如,HashSet是通过HashMap实现的,TreeSet是通过TreeMap实现的)。

Map架构与Collection架构是平级的。

如上图:
(01) Map 是映射接口,Map中存储的内容是键值对(key-value)
(02) AbstractMap 是继承于Map的抽象类,它实现了Map中的大部分API。其它Map的实现类可以通过继承AbstractMap来减少重复编码。
(03) SortedMap 是继承于Map的接口。SortedMap中的内容是排序的键值对,排序的方法是通过比较器(Comparator)。
(04) NavigableMap 是继承于SortedMap的接口。相比于SortedMap,NavigableMap有一系列的导航方法;如"获取大于/等于某对象的键值对"、“获取小于/等于某对象的键值对”等等。 
(05) TreeMap 继承于AbstractMap,且实现了NavigableMap接口;因此,TreeMap中的内容是“有序的键值对”!
(06) HashMap 继承于AbstractMap,但没实现NavigableMap接口;因此,HashMap的内容是“键值对,但不保证次序”!
(07) Hashtable 虽然不是继承于AbstractMap,但它继承于Dictionary(Dictionary也是键值对的接口),而且也实现Map接口;因此,Hashtable的内容也是“键值对,也不保证次序”。但和HashMap相比,Hashtable是线程安全的,而且它支持通过Enumeration去遍历。
(08) WeakHashMap 继承于AbstractMap。它和HashMap的键类型不同,WeakHashMap的键是“弱键”

在对各个实现类进行详细之前,先来看看各个接口和抽象类的大致介绍。内容包括:
1 Map
2 Map.Entry
3 AbstractMap
4 SortedMap
5 NavigableMap
6 Dictionary

1:Map:

Map的定义:

  1. public interface Map<K,V> { }

Map 是一个键值对(key-value)映射接口。Map映射中不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值
Map 接口提供三种collection 视图,允许以键集值集键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。
Map 映射顺序。有些实现类,可以明确保证其顺序,如 TreeMap;另一些映射实现则不保证顺序,如 HashMap 类。
Map 的实现类应该提供2个“标准的”构造方法:第一个,void(无参数)构造方法,用于创建空映射第二个,带有单个 Map 类型参数的构造方法,用于创建一个与其参数具有相同键-值映射关系的新映射。实际上,后一个构造方法允许用户复制任意映射,生成所需类的一个等价映射。尽管无法强制执行此建议(因为接口不能包含构造方法),但是 JDK 中所有通用的映射实现都遵从它。

Map的API

  1. abstract void clear()
  2. abstract boolean containsKey(Object key)
  3. abstract boolean containsValue(Object value)
  4. abstract Set<Entry<K, V>> entrySet()
  5. abstract boolean equals(Object object)
  6. abstract V get(Object key)
  7. abstract int hashCode()
  8. abstract boolean isEmpty()
  9. abstract Set<K> keySet()
  10. abstract V put(K key, V value)
  11. abstract void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)
  12. abstract V remove(Object key)
  13. abstract int size()
  14. abstract Collection<V> values()

说明
(01) Map提供接口分别用于返回 键集、值集或键-值映射关系集。
        entrySet()用于返回键-值集Set集合
        keySet()用于返回键集Set集合
       values()用户返回值集Collection集合
       因为Map中不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值。所以,键-值集、键集都是Set,值集时Collection

(02) Map提供了“键-值对”、“根据键获取值”、“删除键”、“获取容量大小”等方法。

2:Map.Entry:

Map.Entry的定义如下:

  1. interface Entry<K,V> { }

Map.Entry是Map中内部的一个接口,Map.Entry是键值对,Map通过 entrySet() 获取Map.Entry的键值对集合,从而通过该集合实现对键值对的操作。

我们这篇文章讲的Entry与Hashmap里面的那个Entry不是同一个,HashMap里面的Entry继承了这里的Entry,是它的子类。

Map.Entry的API

  1. abstract boolean equals(Object object)
  2. abstract K getKey()
  3. abstract V getValue()
  4. abstract int hashCode()
  5. abstract V setValue(V object)

3;AbstractMap:

AbstractMap的定义如下:

  1. public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}

AbstractMap类提供 Map 接口的骨干实现,以最大限度地减少实现此接口所需的工作。
要实现不可修改的映射,编程人员只需扩展此类并提供 entrySet 方法的实现即可,该方法将返回映射的映射关系 set 视图。通常,返回的 set 将依次在 AbstractSet 上实现。此 set 不支持 add() 或 remove() 方法,其迭代器也不支持 remove() 方法。

要实现可修改的映射,编程人员必须另外重写此类的 put 方法(否则将抛出 UnsupportedOperationException),entrySet().iterator() 返回的迭代器也必须另外实现其 remove 方法。

AbstractMap的API

  1. abstract Set<Entry<K, V>> entrySet()
  2. void clear()
  3. boolean containsKey(Object key)
  4. boolean containsValue(Object value)
  5. boolean equals(Object object)
  6. V get(Object key)
  7. int hashCode()
  8. boolean isEmpty()
  9. Set<K> keySet()
  10. V put(K key, V value)
  11. void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)
  12. V remove(Object key)
  13. int size()
  14. String toString()
  15. Collection<V> values()
  16. Object clone()

SortedMap:

SortedMap的定义如下:

  1. public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V> { }

SortedMap是一个继承于Map接口的接口。它是一个有序的SortedMap键值映射。
SortedMap的排序方式有两种:自然排序 或者 用户指定比较器。 插入有序 SortedMap 的所有元素都必须实现 Comparable 接口(或者被指定的比较器所接受)。

另外,所有SortedMap 实现类都应该提供 4 个“标准”构造方法:
(01) void(无参数)构造方法,它创建一个空的有序映射,按照键的自然顺序进行排序。
(02) 带有一个 Comparator 类型参数的构造方法,它创建一个空的有序映射,根据指定的比较器进行排序。
(03) 带有一个 Map 类型参数的构造方法,它创建一个新的有序映射,其键-值映射关系与参数相同,按照键的自然顺序进行排序。
(04) 带有一个 SortedMap 类型参数的构造方法,它创建一个新的有序映射,其键-值映射关系和排序方法与输入的有序映射相同。无法保证强制实施此建议,因为接口不能包含构造方法。

SortedMap的API

  1. // 继承于Map的API
  2. abstract void clear()
  3. abstract boolean containsKey(Object key)
  4. abstract boolean containsValue(Object value)
  5. abstract Set<Entry<K, V>> entrySet()
  6. abstract boolean equals(Object object)
  7. abstract V get(Object key)
  8. abstract int hashCode()
  9. abstract boolean isEmpty()
  10. abstract Set<K> keySet()
  11. abstract V put(K key, V value)
  12. abstract void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)
  13. abstract V remove(Object key)
  14. abstract int size()
  15. abstract Collection<V> values()
  16. // SortedMap新增的API
  17. abstract Comparator<? super K> comparator()
  18. abstract K firstKey()
  19. abstract SortedMap<K, V> headMap(K endKey)
  20. abstract K lastKey()
  21. abstract SortedMap<K, V> subMap(K startKey, K endKey)
  22. abstract SortedMap<K, V> tailMap(K startKey)

5:NavigableMap

NavigableMap的定义如下:

  1. public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V> { }

NavigableMap是继承于SortedMap的接口。它是一个可导航的键-值对集合,具有了为给定搜索目标报告最接近匹配项的导航方法。
NavigableMap分别提供了获取“键”、“键-值对”、“键集”、“键-值对集”的相关方法。

NavigableMap的API

  1. abstract Entry<K, V> ceilingEntry(K key)
  2. abstract Entry<K, V> firstEntry()
  3. abstract Entry<K, V> floorEntry(K key)
  4. abstract Entry<K, V> higherEntry(K key)
  5. abstract Entry<K, V> lastEntry()
  6. abstract Entry<K, V> lowerEntry(K key)
  7. abstract Entry<K, V> pollFirstEntry()
  8. abstract Entry<K, V> pollLastEntry()
  9. abstract K ceilingKey(K key)
  10. abstract K floorKey(K key)
  11. abstract K higherKey(K key)
  12. abstract K lowerKey(K key)
  13. abstract NavigableSet<K> descendingKeySet()
  14. abstract NavigableSet<K> navigableKeySet()
  15. abstract NavigableMap<K, V> descendingMap()
  16. abstract NavigableMap<K, V> headMap(K toKey, boolean inclusive)
  17. abstract SortedMap<K, V> headMap(K toKey)
  18. abstract SortedMap<K, V> subMap(K fromKey, K toKey)
  19. abstract NavigableMap<K, V> subMap(K fromKey, boolean fromInclusive, K toKey, boolean toInclusive)
  20. abstract SortedMap<K, V> tailMap(K fromKey)
  21. abstract NavigableMap<K, V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive)

说明

NavigableMap除了继承SortedMap的特性外,它的提供的功能可以分为4类:
第1类,提供操作键-值对的方法。
               lowerEntry、floorEntry、ceilingEntry 和 higherEntry 方法,它们分别返回与小于、小于等于、大于等于、大于给定键的键关联的 Map.Entry 对象。
               firstEntry、pollFirstEntry、lastEntry 和 pollLastEntry 方法,它们返回和/或移除最小和最大的映射关系(如果存在),否则返回 null。
第2类,提供操作键的方法。这个和第1类比较类似
               lowerKey、floorKey、ceilingKey 和 higherKey 方法,它们分别返回与小于、小于等于、大于等于、大于给定键的键。
第3类,获取键集。
              navigableKeySet、descendingKeySet分别获取正序/反序的键集。
第4类,获取键-值对的子集。

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