javamap的原理

⑴ java中幾種Map在什麼情況下使用，並簡單介紹原因及原理

一、Map用於保存具有映射關系的數據，Map里保存著兩組數據：key和value，它們都可以使任何引用類型的數據，但key不能重復。所以通過指定的key就可以取出對應的value。Map介面定義了如下常用的方法：
1、void clear():刪除Map中所以鍵值對。
2、boolean containsKey(Object key):查詢Map中是否包含指定key，如果包含則返回true。
3、boolean containsValue(Object value):查詢Map中是否包含指定value，如果包含則返回true。
4、Set entrySet():返回Map中所包含的鍵值對所組成的Set集合，每個集合元素都是Map.Entry對象(Entry是Map的內部類)。
5、Object get(Object key):返回指定key所對應的value，如Map中不包含key則返回null。
6、boolean isEmpty():查詢Map是否為空，如果空則返回true。
7、Set keySet():返回該Map中所有key所組成的set集合。
8、Object put(Object key,Object value):添加一個鍵值對，如果已有一個相同的key值則新的鍵值對覆蓋舊的鍵值對。
9、void putAll(Map m):將指定Map中的鍵值對復制到Map中。
10、Object remove(Object key):刪除指定key所對應的鍵值對，返回可以所關聯的value，如果key不存在，返回null。
11、int size():返回該Map里的鍵值對的個數。
12、Collection values():返回該Map里所有value組成的Collection。
Map中包含一個內部類：Entry。該類封裝了一個鍵值對，它包含了三個方法：
1、Object getKey():返回該Entry里包含的key值。
2、Object getValeu():返回該Entry里包含的value值。
3、Object setValue(V value):設置該Entry里包含的value值，並返回新設置的value值。

二、HashMap和Hashtable實現類：
1、HashMap與HashTable的區別：
1） 同步性：Hashtable是同步的，這個類中的一些方法保證了Hashtable中的對象是線程安全的。而HashMap則是非同步的，因此HashMap中的對象並不是線程安全的。因為同步的要求會影響執行的效率，所以如果你不需要線程安全的集合那麼使用HashMap是一個很好的選擇，這樣可以避免由於同步帶來的不必要的性能開銷，從而提高效率。
2） 值：HashMap可以讓你將空值作為一個表的條目的key或value，但是Hashtable是不能放入空值的。HashMap最多隻有一個key值為null，但可以有無數多個value值為null。
2、性能：HashMap的性能最好，HashTable的性能是最差（因為它是同步的）
3、注意：
1）用作key的對象必須實現hashCode和equals方法。
2）不能保證其中的鍵值對的順序
3）盡量不要使用可變對象作為它們的key值。

三、LinkedHashMap：
它的父類是HashMap，使用雙向鏈表來維護鍵值對的次序，迭代順序與鍵值對的插入順序保持一致。LinkedHashMap需要維護元素的插入順序，so性能略低於HashMap，但在迭代訪問元素時有很好的性能，因為它是以鏈表來維護內部順序。

四、TreeMap:
Map介面派生了一個SortMap子介面，SortMap的實現類為TreeMap。TreeMap也是基於紅黑樹對所有的key進行排序，有兩種排序方式：自然排序和定製排序。Treemap的key以TreeSet的形式存儲，對key的要求與TreeSet對元素的要求基本一致。
1、Map.Entry firstEntry():返回最小key所對應的鍵值對，如Map為空，則返回null。
2、Object firstKey():返回最小key，如果為空，則返回null。
3、Map.Entry lastEntry():返回最大key所對應的鍵值對，如Map為空，則返回null。
4、Object lastKey():返回最大key，如果為空，則返回null。
5、Map.Entry higherEntry(Object key):返回位於key後一位的鍵值對，如果為空，則返回null。
6、Map.Entry lowerEntry(Object key):返回位於key前一位的鍵值對，如果為空，則返回null。
7、Object lowerKey(Object key):返回位於key前一位key值，如果為空，則返回null。
8、NavigableMap subMap(Object fromKey,boolean fromlnclusive,Object toKey,boolean toInciusive):返回該Map的子Map，其key范圍從fromKey到toKey。
9、SortMap subMap(Object fromKey,Object toKey );返回該Map的子Map，其key范圍從fromkey（包括）到tokey（不包括）。
10、SortMap tailMap（Object fromkey ,boolean inclusive）:返回該Map的子Map，其key范圍大於fromkey（是否包括取決於第二個參數）的所有key。
11、 SortMap headMap（Object tokey ,boolean inclusive）:返回該Map的子Map，其key范圍小於tokey（是否包括取決於第二個參數）的所有key。

五、WeakHashMap：
WeakHashMap與HashMap的用法基本相同，區別在於：後者的key保留對象的強引用，即只要HashMap對象不被銷毀，其對象所有key所引用的對象不會被垃圾回收，HashMap也不會自動刪除這些key所對應的鍵值對對象。但WeakHashMap的key所引用的對象沒有被其他強引用變數所引用，則這些key所引用的對象可能被回收。WeakHashMap中的每個key對象保存了實際對象的弱引用，當回收了該key所對應的實際對象後，WeakHashMap會自動刪除該key所對應的鍵值對。

六、IdentityHashMap類：
IdentityHashMap與HashMap基本相似，只是當兩個key嚴格相等時，即key1==key2時，它才認為兩個key是相等的 。IdentityHashMap也允許使用null，但不保證鍵值對之間的順序。

七、EnumMap類：
1、EnumMap中所有key都必須是單個枚舉類的枚舉值，創建EnumMap時必須顯示或隱式指定它對應的枚舉類。
2、EnumMap根據key的自然順序，即枚舉值在枚舉類中定義的順序，來維護鍵值對的次序。
3、EnumMap不允許使用null作為key值，但value可以。

⑵ java中幾種Map在什麼情況下使用，並簡單介紹原因及原理

Map介面的常用實現類有HashMap和TreeMap，HashMap通過哈希碼對其內部的映射關系進行快速查找，而TreeMap中的映射關系存在一定的順序，如果希望在遍歷集合時是有序的，則應該使用由TreeMap類實現的Map集合，否則建議使用由HashMap類實現的Map集合，因為由HashMap類實現的Map集合對於添加和刪除映射關系更高效。
Map集合允許值對象為null，並且沒有個數限制，所以當get()方法的返回值為null時，可能有兩種情況，一種是在集合中沒有該鍵對象，另一種是該鍵對象沒有映射任何值對象，即值對象為null。因此，在Map集合中不應該利用get()方法來判斷是否存在某個鍵，而應該利用containsKey()方法來判斷；

LinkedHashMap：它是基於HashMap來做的，真正的存儲單元還是用數組來實現的，它的每一個實體，就是LinkedHashMap.Entry的實現是用了鏈表形式，實體雖然是以Hash的順序存放在Map的數組table裡面，但是實體之間卻用鏈表的形式保持了存入的先後關系；

IdentityHashMap：不是通用 Map 實現！此類實現 Map 介面時，它有意違反 Map 的常規協定，該協定在比較對象時強制使用 equals 方法。此類設計僅用於其中需要引用相等性語義的罕見情況，並且這種實現不是同步的；

WeakHashMap：以弱鍵 實現的基於哈希表的 Map。在 WeakHashMap 中，當某個鍵不再正常使用時，將自動移除其條目。更精確地說，對於一個給定的鍵，其映射的存在並不阻止垃圾回收器對該鍵的丟棄，這就使該鍵成為可終止的，被終止，然後被回收。丟棄某個鍵時，其條目從映射中有效地移除，因此，該類的行為與其他的 Map 實現有所不同；

ConcurrentHashMap：支持獲取的完全並發和更新的所期望可調整並發的哈希表。此類遵守與 Hashtable 相同的功能規范，並且包括對應於 Hashtable 的每個方法的方法版本。不過，盡管所有操作都是線程安全的，但獲取操作不 必鎖定，並且不 支持以某種防止所有訪問的方式鎖定整個表。此類可以通過程序完全與 Hashtable 進行互操作，這取決於其線程安全，而與其同步細節無關；

SortedMap：

進一步提供關於鍵的總體排序 的 Map。該映射是根據其鍵的自然順序進行排序的，或者根據通常在創建有序映射時提供的 Comparator 進行排序。對有序映射的 collection 視圖（由 entrySet、keySet 和 values 方法返回）進行迭代時，此順序就會反映出來。要採用此排序方式，還需要提供一些其他操作（此介面是 SortedSet 的對應映射）。

//不知道你具體是問的什麼,我就具體解釋一下map吧
//map(映射)是儲存鍵值對的對象的介面
//關鍵字必須是唯一的,值可以重復
//HashMap和TreeMap實現了map介面
//HashMap是散列表形式;不能保證元素的順序,也就是說,寫入和讀出的順序不一定一致
//TreeMap是通過紅黑樹實現map介面,是按照排序順序存儲,同時允許快速檢索,不像散列映射,
//樹映射保證了元素按關鍵字升序排序