标签：Map Java HashMap key 集合 java public

Java集合 Map 集合 与 操作集合的工具类: Collections 的详细说明

---

每博一文案

别把人生，输给心情
师父说：心情不是人生的全部，却能左右人生的全部。
你有没有体会到，当你心情好的时候，生活仿佛阳光灿烂，顺风顺水，
当你心情不好的时候，似乎周围的一切都糟糕透了。
有时候，我们不是输给了别人，而是败给了坏心情的自己。
人活着就像一个陀螺，为了生活不停的转动，永远都有忙不完的事。
有时候又像沙漠中的骆驼，背负着重担努力地前行，却不知道哪里才是终点。
先现在情绪低落，只是因为陷进了自我纠缠的陷阱，等到熬过了这段苦难，
你会发现你所纠结的东西，真的只是无关痛痒的小事。
生活就像天气，不会总是晴天，也不会一直阴雨，喜欢和讨厌是次要的，关键是你要学会调整自己。
心静了，才能听见自己的心声，心清了，才能照见万物的本性。
假如任由坏情绪累积和蔓延，很多事只会变得越来越糟糕，
既然做不到让所有人都满意，为何不努力让自己开心？
生活是你自己的，喜怒悲欢都由你自己决定，记得别被坏情绪束缚住，
不要让你的人生，输给了心情。
                                      ——————   一禅心灵庙语

目录

• Java集合 Map 集合 与 操作集合的工具类: Collections 的详细说明
  • 每博一文案
  • 1. Map接口概述
  • 2. Map接口：常用方法
  • 3. Map实现类之一：HashMap
    • 3.1 HashMap的存储结构
    • 3.2 HashMap源码中的重要常量
    • 3.3 HashMap的存储结构：JDK 1.8之前 / JDK 1.8之后
      • 3.3.1 JDk 1.8 之前
      • 3.3.2 JDk 1.8 及之后
      • 3.3.3 JDK8 HashMap 集合添加元素的过程
      • 3.3.4 JDK8 HashMap 进行 "扩容"和 "树形化"
      • 3.3.5 总结：JDK1.8 相较于之前的变化：
  • 4. Map实现类之二：LinkedHashMap
  • 5. Map实现类之三：TreeMap
  • 6. Map实现类之四：Hashtable
  • 7. Map实现类之五：Properties
  • 8. Map 接口下的集合遍历方式
  • 9. Collections工具类
    • 9.1 Collections常用方法
  • 10. 总结：
  • 11. 最后：

1. Map接口概述

• Map 接口与 Collection 并列存在的，用于保存具有映射关系的数据：key-value 被称为 键值对 。

• Java集合可分为 Collection 和 Map 两种体系。

  • Collection 接口：单例数据，定义了存取一组对象的方法的集合。
    • List ： 元素有序，可重复的集合。
    • Set ：元素无序，不可重复的集合。
  • Map 接口：双列数据，保存具有映射关系”key-value对“ 的集合。

• Map 中的 key 和 value 都可以是任何引用类型的数据。

  • key 和 value 都是引用数据类型，都是存储对象的内存地址的。不是基本数据类型。
  • 其中 key 起到主导地位，value 是 key 的一个附属品。

• Map 中的 key 用 Set 集合存储的，不允许重复。即同一个 Map 对象所对应的类，必须重写hashCode() 和 equals() 方法。但是其中的 value 值是可以存储重复的数据的。而 value 值则是被 Collection 接口集合存储的。

• 常用 String 类作为 Map 的 ”键“。

• key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到唯一的，确定的 value 。

• Map 接口的常用实现类：

  • HashMap 作为Map的主要实现类，线程不安全的，效率高，可以存储 null 的key 和 value。HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类
  • LinkedHashMap 保证再遍历Map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历，原因: 在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap
  • TreeMap 保证按照添加的 key-value键值对进行排序，实现排序遍历.此时考虑key的自然排序或定制排序，底层使用红黑树:
  • Hashtalbe 作为古老的实现类，线程安全的，效率低,不可以存储 null
  • Properties 主要用于配置文件的读取。

• 键值对的示图：

2. Map接口：常用方法

添加、删除、修改操作：

• put(K key, V value) ： 将指定的 key 和 value 值添加/修改到该集合当中。

V put(K key,V value);  // 将指定的 key 和 value 值添加/修改到该集合当中。

• putAll(Map m) : 将 m 中所有的key-value 值存放到当前 对象集合当中。

void putAll(Map<? extends K,? extends V> m);  // 将m中的所有key-value对存放到当前map集合当中

• remove(Object key) : 移除指定key的key-value对，并返回value。

V remove(Object key);  // 移除指定key的key-value对，并返回value

• clear() : 清空当前map中的所有数据。

void clear();  // 清空当前map中的所有数据

• size() ： 返回此集合中存储的元素数据(键值对)的数量。

int size();  // 返回此集合中存储的元素数据(键值对)的数量。

举例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        // Map 接口 , HashMap实现类，多态,<String,Integer> 泛型
        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();

        // 添加元素数据:
        map.put("zhangsan",66);
        map.put("lisi",89);
        map.put("wangwu",97);
        map.put("lihua",99);

        System.out.println(map);
        int size = map.size();  // 返回该集合中存储的键值对的数量。
        System.out.println(size);

        System.out.println("*********************");

        Integer zhangsan = map.remove("zhangsan");  // 移除key = zhangsan的元素数据,并返回该移除的value值。
        System.out.println(zhangsan);
        System.out.println(map);

        map.clear();  // 清空该Map 集合当中的存储的元素数据
        System.out.println(map.size());


    }
}

举例

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        // Map 接口 , HashMap实现类，多态,<String,Integer> 泛型
        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();

        // 添加元素数据:
        map.put("zhangsan",66);
        map.put("lisi",89);
        
        Map<String,Integer> map2 = new HashMap<String,Integer>();
        map2.put("wangwu",97);
        map2.put("lihua",99);
        
        map.putAll(map2);  // 将 map2 集合中所有的key-value键值对添加到此 map集合当中去
                           // 注意：两者集合存储的元素数据类型必须是一致的才可以添加成功。
        System.out.println(map);
    }
}

元素查询的操作：

• get(Object key) : 获取指定key对应的value。

V get(Object key);  // 获取指定key对应的value

• containsKey(Object key) : 判断该集合当中是否包含指定的 key值。

boolean containsKey(Object key);  // 判断该集合当中是否包含指定的 key 值。

• containsValue(Object key) : 判断该集合当中是否包含指定的 value 值。

boolean containsValue(Object value); // 判断判断该集合当中是否包含指定的 value 值。

• isEmpty() : 判断此集合是否为 空，是返回 true,不是返回 false。

boolean isEmpty();  // 判断此集合是否为 空，是返回 true,不是返回 false;

• equals(Object o) : 判断当前map和参数对象 o 是否相等。

boolean equals(Object o); // 判断当前map和参数对象 o 是否相等

举例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        // Map 接口 , HashMap实现类，多态,<String,Integer> 泛型
        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();

        // 添加元素数据:
        map.put("zhangsan",66);
        map.put("lisi",89);
        map.put("wangwu",97);
        map.put("lihua",99);

        System.out.println(map.get("zhangsan"));  // 获取到对应 key上的 value值
        System.out.println(map.containsKey("zhangsan"));  // 判断该集合当中是否存在 key = zhangsan的键值对
        System.out.println(map.containsValue(99));  // 判断该集合当中是否存在 value = 99的键值对
        System.out.println(map.isEmpty());  // 判断该集合是否为空
        System.out.println(map.equals(map)); //  判断当前map和参数对象 o 是否相等

    }
}

元视图操作的方法：

• keySet() : 返回所有key构成的Set集合。从该方法中可以看出 Map 接口下的集合中的 key 值是存储在 Set 接口集合当中的。

Set<K> keySet();  // 返回所有key构成的Set集合

• values() : 返回所有value构成的Collection集合。从该方法中可以看出 Map 接口下的集合中的 value 值是存储在 Collection 接口集合当中的。

Collection<V> values();  // 返回所有value构成的Collection集合

举例:

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        // Map 接口 , HashMap实现类，多态,<String,Integer> 泛型
        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();

        // 添加元素数据:
        map.put("zhangsan",66);
        map.put("lisi",89);
        map.put("wangwu",97);
        map.put("lihua",99);

        Set<String> keys = map.keySet();  // 返回此集合当中所有的 key 值存储到 Set 集合当中
        for (String s : keys) {
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("****************");
        Collection<Integer> values = map.values();  // 返回此集合当中所有的 value 值存储到 Collection 集合当中
        // Collection 接口集合可以使用迭代器
        Iterator<Integer> iterator = values.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

• entrySet() : 返回该集合当中的所有 key-value键值对，并存储到 Set 集合当中后，再返回一个 Set 集合对象(该集合存储了所有的key-value) 值。

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet();  // 返回所有key-value对构成的Set集合

其中的 Map.Entry 表示的是一个接口，也可以理解为是一个类。

*   Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 将 Map集合转换成 Set集合
*   假设现在有一个 Map集合 ，如下所示:
*     map1 集合对象
*     key               value
*     1                 zhangsan
*     2                 lisi
*     3                 wangwu
*     4                 zhaoliu
*
*     Set set = mop1.entrySet();
*     set 集合对象
*     1=zhangsan
*     2=lisi
*     3=wangwu
*     4=zhaoliu

Map.Entry<K，V> 的图示：

举例:

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        // Map 接口 , HashMap实现类，多态,<String,Integer> 泛型
        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();

        // 添加元素数据:
        map.put("zhangsan",66);
        map.put("lisi",89);
        map.put("wangwu",97);
        map.put("lihua",99);

        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entries.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<String, Integer> entry = iterator.next();
            // getKey()获取 key 值，getValue()获取value值
            System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());
        }
    }
}

3. Map实现类之一：HashMap

• HashMap 是 Map 接口使用频率最高的实现类。

• HashMap 允许存储 null 值，key 可以为 null ,但仅仅只能有一个，因为不可重复，value 可以为 null 。无序

• HashMap 中所有的 key 构成的集合是存储在 Set 当中的，无序的，不可重复的，所以：key 所在类和 Set 集合是一样的必须重写 euqlas() 和 hashCode() 方法。其中 Java当中的包装类和String 类都重写了 equals() 和 hashCode()方法。基本上只有我们自定的类需要重写。

• 一个key-value 构成一个 Map.Entry。

• 所有的 Map.Entry 构成的集合是 Set 无序的，不可重复的。

• HashMap 判断两个 key 相等的标准是 : 两个key 通过 equals() 方法返回 true , hashCode 值也相等。

• HashMap 判断两个 value 相等的标准 是： 两个 value 通过 equals() 方法返回 true。

• HashMap 集合底层是哈希表的数据结构

  • 哈希表是一个数组 + 单向链表 的结合体。
  • 数组：在查询方面效率很高，随机增删方面很低。
  • 链表：在随机增删方面效率较高，在查询方面效率低。
  • 而哈希表：将以上两种数据结构融合在一起，充分发挥它们各自的优点。

• 对于 HashMap 中的方法基本上都是继承了对应的 Map 接口的方法，上面已经说明了，这里就不多介绍了。

举例：

如下是 Set 中的 Key 存储自定义类 Person5 ，其中并没有重写Object 中的 equals() 方法和 hashCode()方法。会出现 Key 存储到重复的数据。

package blogs.blogs7;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Person5,Integer> hashMap = new HashMap<Person5, Integer>();
        hashMap.put(new Person5("Tom",19),1);
        hashMap.put(new Person5("Tom",19),1);
        hashMap.put(new Person5("Tom",19),1);
        hashMap.put(new Person5("zhangsan",23),4);
        hashMap.put(new Person5("lihua",20),5);

       // 遍历HashMap 集合
        Set<Map.Entry<Person5,Integer>> entries = hashMap.entrySet();
        for (Map.Entry<Person5,Integer> entry : entries) {
            System.out.println(entry);
        }

    }
}


class Person5 {
    String name;
    int age;

    public Person5() {
    }

    public Person5(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person5{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

---

修改： 重写其中的 Key 值的 Set 集合中存储的 类中的 equals() 和 hashCode() 方法。

package blogs.blogs7;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Person5,Integer> hashMap = new HashMap<Person5, Integer>();
        hashMap.put(new Person5("Tom",19),1);
        hashMap.put(new Person5("Tom",19),1);
        hashMap.put(new Person5("Tom",19),1);
        hashMap.put(new Person5("zhangsan",23),4);
        hashMap.put(new Person5("lihua",20),5);

       // 遍历HashMap 集合
        Set<Map.Entry<Person5,Integer>> entries = hashMap.entrySet();
        for (Map.Entry<Person5,Integer> entry : entries) {
            System.out.println(entry);
        }

    }
}


class Person5 {
    String name;
    int age;

    public Person5() {
    }

    public Person5(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Person5)) return false;
        Person5 person5 = (Person5) o;
        return age == person5.age &&
                Objects.equals(name, person5.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person5{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

HashMap中的 Key值可以存储添加 null 值，但是仅仅只能添加一个 null ,因为 Key 中的数据存储在 Set集合当中的，不可重复，而 Value 值也可以存储 null值，而且可以存储多个 null 值，因为 Value 值数据底层是存储在Collection集合当中的。

举例:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,Integer> hashMap = new HashMap<String, Integer>();
        hashMap.put(null,null);
        hashMap.put(null,null);
        hashMap.put(null,null);
        hashMap.put("1",null);
        hashMap.put("2",null);
        hashMap.put("3",null);

        // 遍历HashMap 集合
        Set<Map.Entry<String,Integer>> entries = hashMap.entrySet();
        for (Map.Entry<String,Integer> entry : entries) {
            System.out.println(entry);
        }
    }
}

常用方法总结：

• 添加: put(Object key,Object value)
• 删除: remove(object key)
• **修改: **put(Object key,Object value)
• 查询: get(Object key)
• 长度: size();
• 遍历: keySet()/values()/entrySet()

3.1 HashMap的存储结构

JDK 7及以前版本：HashMap是数组+链表结构(即为链地址法)

JDK 8版本发布以后：HashMap是数组+链表+红黑树实现

如下是 JDK8 的HashMap 结构图

3.2 HashMap源码中的重要常量

/**
 * The default initial capacity - MUST be a power of two.
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16  HashMap的默认容量是 16
-----------------------------------------------------------------------------------
 /**
* The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
* by either of the constructors with arguments.
* MUST be a power of two <= 1<<30.
*/
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;  // HashMap的最大支持容量，2^30
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The load factor used when none specified in constructor.
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;  // HashMap的默认加载因子
-----------------------------------------------------------------------------------
 /**
* The bin count threshold for using a tree rather than list for a
* bin.  Bins are converted to trees when adding an element to a
* bin with at least this many nodes. The value must be greater
* than 2 and should be at least 8 to mesh with assumptions in
* tree removal about conversion back to plain bins upon
* shrinkage.
*/
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;  // Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The bin count threshold for untreeifying a (split) bin during a
* resize operation. Should be less than TREEIFY_THRESHOLD, and at
* most 6 to mesh with shrinkage detection under removal.
*/
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6; // Bucket中红黑树存储的Node小于该默认值，转化为链表
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The smallest table capacity for which bins may be treeified.
* (Otherwise the table is resized if too many nodes in a bin.)
* Should be at least 4 * TREEIFY_THRESHOLD to avoid conflicts
* between resizing and treeification thresholds.
*/
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64; // 桶中的Node被树化时最小的hash表容量。(当桶中Node的数量大到需要变红黑树时，若hash表容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY时，此时应执行resize扩容操作这个MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4倍。)
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The table, initialized on first use, and resized as
* necessary. When allocated, length is always a power of two.
* (We also tolerate length zero in some operations to allow
* bootstrapping mechanics that are currently not needed.)
*/
transient Node<K,V>[] table;  // 存储元素的数组，总是2的n次幂
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* Holds cached entrySet(). Note that AbstractMap fields are used
* for keySet() and values().
*/
transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;  // 存储具体元素的集合
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The number of key-value mappings contained in this map.
*/
transient int size;  // HashMap中实际存储的键值对的数量
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The number of times this HashMap has been structurally modified
* Structural modifications are those that change the number of mappings in
* the HashMap or otherwise modify its internal structure (e.g.,
* rehash).  This field is used to make iterators on Collection-views of
* the HashMap fail-fast.  (See ConcurrentModificationException).
*/
transient int modCount;  // HashMap扩容和结构改变的次数。
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The next size value at which to resize (capacity * load factor).
*
* @serial
*/
// (The javadoc description is true upon serialization.
// Additionally, if the table array has not been allocated, this
// field holds the initial array capacity, or zero signifying
// DEFAULT_INITIAL_CAPACITY.)
int threshold;  // 扩容的临界值，=容量 * 填充因子
-----------------------------------------------------------------------------------
/**
* The load factor for the hash table.
*
* @serial
*/
final float loadFactor;  // 填充因子

3.3 HashMap的存储结构：JDK 1.8之前 / JDK 1.8之后

3.3.1 JDk 1.8 之前

• HashMap 内部存储结构其实是 数组 + 链表的结合。当实例化一个 new HashMap() 时，实际上会创建一个长度为 Capacity 的 Entry 数组。这个长度在 哈希表中称为 容量(Capacity) ，在这个数组中可以存放元素的位置，我们称之为 ”桶“ (bucket) ,每个 bucket 都有自己的索引，系统可以根据索引快速的查找 bucket 中的元素。

• 每个bucket 中存储一个元素，即 一个 Entry 对象内部类 ，但每一个 Entry 对象可以带 一个引用变量，用于指向下一个元素，因此，在一个桶 (bucket) 中，就有可能生成一个 Entry 链。而且新添加的元素作为链表的 head 。

• JDK7 源码分析如下：

3.3.2 JDk 1.8 及之后

JDK8： HashMap 的内部存储结构其实是：数组+链表+树 的结合。当实例化一个 new HashMap 时，会初始化 initilCapacity 和 loadFactor ，在 put() 第一对映射关系(键值对)添加时，系统会创建一个长度为 initilCapacity 的 Node 数组 ，这个长度在哈希表中被称为 ”容量" (Capacity)，在这个数组中可以存放元素的位置，我们称之为 “桶”(bucket) ，每个 bucket 都有自己的索引，系统可以根据索引快速的查找 bucket 中的元素。

每个bucket 中存储一个元素数据，既 一个 Node 对象，但每一个 Node 对象可以带一个引用变量 next ，用于指向下一个元素，因此，在一个桶中，就有可能生成一个 Node 链表。也可能是一个一个TreeNode 对象，每一个TreeNode 对象可以有两个叶子节点 left 和 right ，因此，在一个桶中，就有可能生成一个 TreeNode 树。而新添加的元素作为链表的 last ，或树的叶子节点。

JDK1.8 源码分析：

3.3.3 JDK8 HashMap 集合添加元素的过程

向 HashMap 集合中添加 put(key1,value1) 键值对， 首先调用 元素 key1 所在类的 hashCode() 方法，来得到该 key1对象的 hashCode(哈希) 值。

然后再根据得到的 hashCode (哈希)值，通过某种散列函数 计算除该对象在 HashSet 集合中底层Node[] 数组的存储位置(即为：索引下标位置)，(这个散列函数会与底层数组的长度相计算得到在数组中的下标，并且这种散列函数计算还尽可能保证能均匀存储元素，越是散列分布，该散列函数设计的越好)。

• 判断此计算处理得到的数组下标位置上是否已经有元素存储了 :

  • 如果没有其他元素数据存储，则 元素 key1-value1添加到该位置上。 —— 情况1
  • 如果有其它元素数据存储(或以链表形式存储的多个元素) ： 则比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值)：

    • 如果 key1的hashCode() 哈希值与已经存在的数据的哈希值都 不相等， 则元素 key1-value1添加到该数组链表上。—— 情况2

    • 如果 key1 的hashCode() 哈希值 与 已经存在的数据的哈希值都 相等， 则调用 key1 元素所在类的 equals() 方法,， 判断比较所存储的内容是否和集合中存储的相等。

      • 如果 不相等 也就是 equals() 方法，返回 false ，则此时 key1-value1添加成功。—— 情况3
      • 如果 相等 也就是 equals()方法，返回 true，不添加，替换掉其中存放的 value 值为 value1 ，因为 key1 是唯一的不可重复的，但是其 对应的 value 值是可以重复的。

• 对应上述 添加成功的 情况2 和 情况3 而言，关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储

• 如下是 添加键值对的过程的图示：

如下是查找图示：

假设将所有的hashCode()方法返回设定为不一样的值，可以吗？，有什么问题：

不行，因为这样的话，就导致 HashMap 集合底层的哈希表就成为了一维数组了，没有链表的概念了，更没有哈希表的概念了。

假设将所有的hashCode()方法返回设返回值固定为某个值，可以吗？，有什么问题：

答：不可以，设将所有的hashCode()方法，返回值固定为某个值，那么会导致底层哈希表变成了纯单向链表。这种情况下我们称为：散列分别不均匀。

什么时散列分布不均匀

假设我们有 100 个元素，10个单向链表，那么每个单向链表上有10个节点，这是最好的，是散列分布均匀的

3.3.4 JDK8 HashMap 进行 "扩容"和 "树形化"

扩容

当 put(Key1，value1) 添加键值对个数超过 数组大小(数组总大小 length ，不是数组中实际存放的键值对个数 size)，时，就会进行数组扩容。loadFactor 的默认值：DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75，这是一个折中的取值，也就是说，默认情况下，数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16 ，那么当 HashMap 中元素个数超过 16 * 0.75 = 12 (这个值就是代码中的 threshold值，也叫临界值)的时候，就把数组的大小扩展为 2 * 16 = 32 ,即扩大 1倍 ，然后重新计算每个元素在数组中的位置，而这是一个非常消耗性能的操作。所以在开发中如果我们可以预估计其存储的数据量，也就是 HashMap中存储元素的个数，那么就调用其HashMap(int num) 设定存储容量的大小，减少扩容次数，提高 HashMap的性能 。

树形化

当HashMap中的其中一个链的对象个数如果达到了8个，此时如果capacity没有达到64，那么HashMap会先扩容解决，如果已经达到了64，那么这个链会变成树，结点类型由Node变成TreeNode类型。当然，如果当映射关系被移除后，下次resize方法时判断树的结点个数低于6个，也会把树再转为链表。

补充：

关于映射关系的key是否可以修改 ？？？

answer：不要修改，映射关系存储到 HashMap 中会存储 key 的 哈希值 ，这样就不用每次查找时，重新计算每一个 Entry 或 Node (TreeNode)的 哈希值了，因此如果已经 put 到 Map 中的映射关系，再修改 key 的属性，而这个属性有参与 hashCode值的计算，那么会导致匹配不上。

为什么HashMap扩容时，不是数组满了的时候扩容而是达到一个的 0.75 的额度才扩容 ？？？

因为HashMap 集合的底层时由 链表 + 数组 + 树 构成的。由于链表的存在，HashMap 当中的数组不一定会存储满了。

以及涉及到 HashMap 集合性能最优的效果，散列均匀分布，所以是到达一定额度 0.75 是最好的情况了.

负载因子值的大小，对HashMap有什么影响 ？？？

/**
* The load factor used when none specified in constructor.
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;  // HashMap的默认加载因子

负载因子的大小决定了HashMap的数据密度。

负载因子越大密度越大，发生碰撞的几率越高，数组中的链表越容易长,

造成查询或插入时的比较次数增多，性能会下降。

负载因子越小，就越容易触发扩容，数据密度也越小，意味着发生碰撞的

几率越小，数组中的链表也就越短，查询和插入时比较的次数也越小，性能会更高。但是会浪费一定的内容空间。而且经常扩容也会影响性能，建议初始化预设大一点的空间。

按照其他语言的参考及研究经验，会考虑将负载因子设置为0.7~0.75，此时平均检索长度接近于常数。

3.3.5 总结：JDK1.8 相较于之前的变化：

• JDK8 ：HashMap map = new HashMap() ，默认情况下，是不会先创建长度为 16 的 数组的，而是首先调用 map.put() 添加键值对的时候创建 长度为 16的数组(类比：单例模式中的饿汉式)。 JDK7 则是默认先创建了一个长度为 16的数组(类比：单例模式中的懒汉式)。

• JDK8 底层的数组是 Node[ ] ，JDK7 底层的数组是 Entry[ ] 。

• put(Key1，Value1) 添加键值对时，JDK7 是添加到链表上的头部(数组上)，JDK8 是添加到链表的尾部(不在数组上)，简称：七上八下。

• jdk7 底层结构只有：数组 + 链表，jdk8 中底层结构: 数组 + 链表 + 红黑树

  当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用“红黑树”存储。当小于 8 时，有会变成链表的形式存储。

4. Map实现类之二：LinkedHashMap

• LinkedHashMap 是 HashMap 的子类，所以 LinkedHashMap 继承了 HashMap 的特点：其中的 key 是无序，不可重复的，其 Key 存储的元素类必须重写 eqauls() 和 hashCode() 方法。同样的 Key 值是存储在 Set 集合当中的，而Value 则是存储在 Collection 集合当中的。
• LinkedHashMap 是在 HashMap 存储结构的基础上，使用了一对双向链表来记录添加元素的顺序的，所以你添加元素数据的顺序是怎样的，取元素数据的顺序就是怎样的。
• 与 LinkedHashSet 类似， LinkedHashMap 可以维护 Map 的迭代顺序：迭代顺序与 Key-Value 键值对的插入顺序一致，简单的说就是：存取顺序一样。
• LinkedHashMap 是继承了 HashMap 其常用的方法是一样的，这里就不多说明了。不同的是HashMap 底层的内部类是 Node ，而LinkedHashMap 底层的内部类是Entry ，该内部类继承了 HashMap.Node<K,V>

HashMap中的内部类：Node

LinkedHashMap中的内部类：Entry

举例:

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class LinkedHashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 LinkedHashMap 集合对象
        LinkedHashMap<String,Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<String, Integer>();

        // 添加元素数据(键值对)
        linkedHashMap.put("lihua",99);
        linkedHashMap.put("zhangsan",89);
        linkedHashMap.put("lisi",79);
        linkedHashMap.put("wangwu",69);

        // 遍历 LinkedHashMap 集合
        // 获取到key-value 存储的 Set Entry 内部类集合对象
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = linkedHashMap.entrySet();
        // 获取到该 Set Entry 内部类集合的迭代器
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entries.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<String, Integer> entry = iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());
        }

    }
}

5. Map实现类之三：TreeMap

• TreeMap 存储 Key-Value 键值对时，需要根据 key-value 键值对进行排序，TreeMap 可以保证所有的 key-value 键值对处于有序状态。

• TreeSet 底层 就是由 TreeMap 构成的，new TreeSet 底层实际上说就是 new TreeMap 集合存储数据，向 TreeSet 中添加数据就是向 TreeMap 集合中添加数据。

• TreeMap 中的 key 存储的数据类型必须是一致的，不然无法比较判断，从而排序。

• TreeMap 的 排序是对 Key 的内容进行排序的，其中的 Key 值内部是由 Set 集合存储的，无序，不可重复性，所存储类必须重写 equals() 和 hashCode() 方法。因为会自动排序，所以还需要实现排序：两种方式一种是：

  • 自然排序： TreeMap 的所有的 Key 必须实现(实现 java.lang.Comparable的接口，而且所有 的 Key 应该是同一个类的对象(因为不是同一类型无法比较判断)，否则将会抛出 ClasssCastException自然排序，重写其中的 compareTo()抽象方法) 。在Java当中所有的包装类和String都实现了该 java.lang.Comparable接口。所以一般要实现该接口的都是自定的类。
  • 定制排序： 创建 TreeMap 时，传入一个 Comparator 对象，该对象负责对 TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要 Map 的 Key 实现 Comparable 接口

  public TreeMap(Comparator<? super K> comparator)v // 构造一个新的，空的树图，按照给定的比较器排序。
  

  • 关于自然排序与 定制排序 的详解内容大家可以移步至：
    标签：Map,Java,HashMap,key,集合,java,public
    From： https://www.cnblogs.com/TheMagicalRainbowSea/p/17090200.html