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Java集合框架(三)

摘要: Java集合框架(三)

3.6. LinkedHashSet类
LinkedHashSet扩展HashSet。如果想跟踪添加给HashSet的元素的顺序，
LinkedHashSet实现会有帮助。LinkedHashSet的迭代器按照元素的插入顺序来访问
各个元素。它提供了一个可以快速访问各个元素的有序集合。同时，它也增加了实
现的代价，因为哈希表元中的各个元素是通过双重链接式列表链接在一起的。
(1) LinkedHashSet(): 构建一个空的链接式哈希集
(2) LinkedHashSet(Collection c): 构建一个链接式哈希集，并且添加集合c中所有元素
(3) LinkedHashSet(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空链接式哈希集
(4) LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特
定容量和加载因子的空链接式哈希集。LoadFactor是0.0至1.0之间的一个数
『为优化HashSet空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子。TreeSet不包含调
优选项，因为树总是平衡的。』
4. Map接口
Map接口不是Collection接口的继承。Map接口用于维护键/值对(key/value pairs)
。该接口描述了从不重复的键到值的映射。
(1) 添加、删除操作：
Object put(Object key, Object value): 将互相关联的一个关键字与一个值放入
该映像。如果该关键字已经存在，那么与此关键字相关的新值将取代旧值。方法返
回关键字的旧值，如果关键字原先并不存在，则返回null
Object remove(Object key): 从映像中删除与key相关的映射
void putAll(Map t): 将来自特定映像的所有元素添加给该映像
void clear(): 从映像中删除所有映射
『键和值都可以为null。但是，您不能把Map作为一个键或值添加给自身。』
(2) 查询操作：
Object get(Object key): 获得与关键字key相关的值，并且返回与关键字key相关
的对象，如果没有在该映像中找到该关键字，则返回null
boolean containsKey(Object key): 判断映像中是否存在关键字key
boolean containsValue(Object value): 判断映像中是否存在值value
int size(): 返回当前映像中映射的数量
boolean isEmpty() ：判断映像中是否有任何映射
(3) 视图操作 ：处理映像中键/值对组
Set keySet(): 返回映像中所有关键字的视图集
『因为映射中键的集合必须是唯一的，您用Set支持。你还可以从视图中删除元素，
同时，关键字和它相关的值将从源映像中被删除，但是你不能添加任何元素。』
Collection values():返回映像中所有值的视图集
『因为映射中值的集合不是唯一的，您用Collection支持。你还可以从视图中删除
元素，同时，值和它的关键字将从源映像中被删除，但是你不能添加任何元素。』
Set entrySet(): 返回Map.Entry对象的视图集，即映像中的关键字/值对
『因为映射是唯一的，您用Set支持。你还可以从视图中删除元素，同时，这些元素
将从源映像中被删除，但是你不能添加任何元素。』
4.1. Map.Entry接口
Map的entrySet()方法返回一个实现Map.Entry接口的对象集合。集合中每个对象都
是底层Map中一个特定的键/值对。
通过这个集合的迭代器，您可以获得每一个条目(唯一获取方式)的键或值并对值进
行更改。当条目通过迭代器返回后，除非是迭代器自身的remove()方法或者迭代器
返回的条目的setValue()方法，其余对源Map外部的修改都会导致此条目集变得无效
，同时产生条目行为未定义。
(1) Object getKey(): 返回条目的关键字
(2) Object getValue(): 返回条目的值
(3) Object setValue(Object value): 将相关映像中的值改为value，并且返回旧值
4.2. SortedMap接口
“集合框架”提供了个特殊的Map接口：SortedMap，它用来保持键的有序顺序。
SortedMap接口为映像的视图(子集)，包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作
用于映射的键以外，处理SortedMap和处理SortedSet一样。
添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口，否则您必须给它的构
造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一份实现。
『因为对于映射来说，每个键只能对应一个值，如果在添加一个键/值对时比较两个
键产生了0返回值（通过Comparable的compareTo()方法或通过Comparator的
compare()方法），那么，原始键对应值被新的值替代。如果两个元素相等，那还好
。但如果不相等，那么您就应该修改比较方法，让比较方法和 equals() 的效果一致。』
(1) Comparator comparator(): 返回对关键字进行排序时使用的比较器，如果使用
Comparable接口的compareTo()方法对关键字进行比较，则返回null
(2) Object firstKey(): 返回映像中第一个(最低)关键字
(3) Object lastKey(): 返回映像中最后一个(最高)关键字
(4) SortedMap subMap(Object fromKey, Object toKey): 返回从fromKey(包括)至
toKey(不包括)范围内元素的SortedMap视图(子集)
(5) SortedMap headMap(Object toKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元素
的key皆小于toKey
(6) SortedSet tailMap(Object fromKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元
素的key皆大于或等于fromKey
4.3. AbstractMap抽象类
和其它抽象集合实现相似，AbstractMap 类覆盖了equals()和hashCode()方法以确
保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个
键在这两个映射中对应的值都相同，则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素
哈希码的总和，其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此，不论映射内部顺
序如何，两个相等映射会报告相同的哈希码。
4.4. HashMap类和TreeMap类
“集合框架”提供两种常规的Map实现：HashMap和TreeMap (TreeMap实现SortedMap
接口)。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自
然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明
确定义了hashCode()和equals()的实现。
这个TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。
4.4.1. HashMap类
为了优化HashMap空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子。
(1) HashMap(): 构建一个空的哈希映像
(2) HashMap(Map m): 构建一个哈希映像，并且添加映像m的所有映射
(3) HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像
(4) HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量
和加载因子的空的哈希映像
4.4.2. TreeMap类
TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。
(1) TreeMap():构建一个空的映像树
(2) TreeMap(Map m): 构建一个映像树，并且添加映像m中所有元素
(3) TreeMap(Comparator c): 构建一个映像树，并且使用特定的比较器对关键字进行排序
(4) TreeMap(SortedMap s): 构建一个映像树，添加映像树s中所有映射，并且使
用与有序映像s相同的比较器排序
4.5. LinkedHashMap类
LinkedHashMap扩展HashMap，以插入顺序将关键字/值对添加进链接哈希映
像中。象LinkedHashSet一样，LinkedHashMap内部也采用双重链接式列表。
(1) LinkedHashMap(): 构建一个空链接哈希映像
(2) LinkedHashMap(Map m): 构建一个链接哈希映像,并且添加映像m中所有映射
(3) LinkedHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的链接哈希映像
(4) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特
定容量和加载因子的空的链接哈希映像
(5) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor,
boolean accessOrder): 构建一个拥有特定容量、加载因子和访问顺序排序的空的
链接哈希映像
『如果将accessOrder设置为true,那么链接哈希映像将使用访问顺序而不是插入顺序来迭
代各个映像。每次调用get或者put方法时，相关的映射便从它的当前位置上删除，
然后放到链接式映像列表的结尾处（只有链接式映像列表中的位置才会受到影响，
哈希表元则不受影响。哈希表映射总是待在对应于关键字的哈希码的哈希表元中）。』
『该特性对于实现高速缓存的“删除最近最少使用”的原则很有用。例如，你可以
希望将最常访问的映射保存在内存中，并且从数据库中读取不经常访问的对象。当
你在表中找不到某个映射，并且该表中的映射已经放得非常满时，你可以让迭代器
进入该表，将它枚举的开头几个映射删除掉。这些是最近最少使用的映射。』
(6) protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest): 如果你想删除最
老的映射，则覆盖该方法，以便返回true。当某个映射已经添加给映像之后，便调
用该方法。它的默认实现方法返回false，表示默认条件下老的映射没有被删除。但
是你可以重新定义本方法，以便有选择地在最老的映射符合某个条件，或者映像超
过了某个大小时，返回true。
4.6. WeakHashMap类
WeakHashMap是Map的一个特殊实现，它使用WeakReference(弱引用)来存放哈希表关
键字。使用这种方式时，当映射的键在 WeakHashMap 的外部不再被引用时，垃圾收
集器会将它回收，但它将把到达该对象的弱引用纳入一个队列。WeakHashMap的运行
将定期检查该队列，以便找出新到达的弱应用。当一个弱引用到达该队列时，就表
示关键字不再被任何人使用，并且它已经被收集起来。然后WeakHashMap便删除相关的映射。
(1) WeakHashMap(): 构建一个空弱哈希映像
(2) WeakHashMap(Map t): 构建一个弱哈希映像,并且添加映像t中所有映射
(3) WeakHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的弱哈希映像
(4) WeakHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定
容量和加载因子的空的弱哈希映像
4.6. IdentityHashMap类
IdentityHashMap也是Map的一个特殊实现。在这个类中，关键字的哈希码不应该由
hashCode()方法来计算，而应该由System.identityHashCode方法进行计算(即使已
经重新定义了hashCode方法)。这是Object.hashCode根据对象的内存地址来计算哈
希码时使用的方法。另外，为了对各个对象进行比较，IdentityHashMap将使用==，
而不使用equals方法。
换句话说，不同的关键字对象，即使它们的内容相同，也被视为不同的对象。
IdentityHashMap类可以用于实现对象拓扑结构转换(topology-preserving object
graph transformations)(比如实现对象的串行化或深度拷贝)，在进行转换时，需
要一个“节点表”跟踪那些已经处理过的对象的引用。即使碰巧有对象相等，“节
点表”也不应视其相等。另一个应用是维护代理对象。比如，调试工具希望在程序
调试期间维护每个对象的一个代理对象。
『IdentityHashMap类不是一般意义的Map实现！它的实现有意的违背了Map接口要求
通过equals方法比较对象的约定。这个类仅使用在很少发生的需要强调等同性语义的情况。』
(1) IdentityHashMap (): 构建一个空的全同哈希映像，默认预期最大尺寸为21
『预期最大尺寸是映像期望把持的键/值映射的最大数目』
(2) IdentityHashMap (Map m): 构建一个全同哈希映像,并且添加映像m中所有映射
(3) IdentityHashMap (int expectedMaxSize): 构建一个拥有预期最大尺寸的空的
全同哈希映像。放置超过预期最大尺寸的键/值映射时，将引起内部数据结构的增长
，有时可能很费时
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