Java集合之--HashMap

HashMap简介：
HashMap是一个散列表，存储的内容是键值对（key-value）映射。HashMap继承于AbstractMap并实现了Map、Cloneable、Serializable接口。
从结构实现来讲，HashMap 是数组 + 链表 + 红黑树（JDK1.8 增加了红黑树部分）实现的。
它根据键的 hashCode 值存储数据，大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快的访问速度，但遍历顺序却是不确定的。

HashMap 最多只允许一条记录的键为 null，允许多条记录的值为 null。

HashMap 使用 hash 算法进行数据的存储和查询。
内部使用一个 Entry 表示键值对 key-value。
用 Entry 的数组保存所有键值对, Entry 通过链表的方式链接后续的节点 (1.8 后会根据链表长度决定是否转换成一棵树类似 TreeMap 来节省查询时间) Entry 通过计算 key 的 hash 值来决定映射到具体的哪个数组（也叫 Bucket) 中。

HashMap 非线程安全，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap，可能会导致数据的不一致。如果需要满足线程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使 HashMap 具有线程安全的能力，或者使用 ConcurrentHashMap。

（1）HashMap不是线程安全的，同时key-value都可以为null，并且是无序的。
（2）HashMap的初始大小为16，最大大小为2的30次方，默认的加载因子是0.75。
（3）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，就需要对该哈希表进行rehash操作（重建内部的数据结构）

Map与HashMap
（1）HashMap继承于AbstractMap类，实现了Map接口。
（2）HashMap通过拉链法实现哈希表。几个重要的成员变量有：table，size，threshold，loadFactor，modCount。
table是一个Entry[]数组类型，Entry实际上是一个单向链表，HashMap的key-value都存储在这个数组中。
size是HashMap的大小，它是HashMap保存的键值对的数量。
threshold是HashMap的阈值，用于判断是否需要调整HashMap的容量，threshold的值等于容量乘以加载因子，当HashMap中存储的数据达到threshold时，就需要将HashMap的容量加倍。
loadFactor加载因子
modCount用来实现fail-fast机制。

HashMap的遍历方式：
（1）遍历HashMap的键值对：第一步是获得通过entrySet()函数获得entry集合，第二步通过Iterator迭代器遍历entry集合获得数据

Stringkey;
Integer value;
Iterator iterator=map.entrySet().iterator();
while(iterator.hasNext())
{
Map.Entry entry=(Map.Entry)iterator.next();
key=(String)enrty.getKey();
value=(Integer)entry.getValue();
}

（2）遍历HashMap的键，通过key来获得value

Stringkey=null;
Integer value=null;
Inerator iterator=map.keySet().iterator();
while(iterator.hasNext())
{
key=(String)iterator.next();
value=(Integer)map.get(key);
}

（3）遍历HashMap的值：第一步根据value获得值集合，对值集合进行迭代遍历

Integervalue=null;
Collection c=map.values();
Iterator iterator = c.iterator();
while(iterator.hasNext())
{
value=(Integer)iterator.next();
}

常用的函数：

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()

HashMap示例代码：

public class Hello {

public void testHashMapAPIs()
{
    Random r = new Random();
    HashMap<String,Integer> map = new HashMap();
    map.put("one", r.nextInt(10));
    map.put("two", r.nextInt(10));
    map.put("three", r.nextInt(10));
    System.out.println("map:"+map );
    Iterator iter = map.entrySet().iterator();
    while(iter.hasNext())
    {
        Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();
        System.out.println("key : "+ entry.getKey() +",value:"+entry.getValue());
    }
    System.out.println("size:"+map.size());
    System.out.println("contains key two : "+map.containsKey("two"));
    System.out.println("contains key five : "+map.containsKey("five"));
    System.out.println("contains value 0 : "+map.containsValue(new Integer(0)));
    map.remove("three");
    System.out.println("map:"+map );
    map.clear();
    System.out.println((map.isEmpty()?"map is empty":"map is not empty") );
}
public static void main(String[] args) {
    Hello hello=new Hello();
    hello.testHashMapAPIs();
}

}

运行结果：
map:{one=3, two=9, three=9}
key : one,value:3
key : two,value:9
key : three,value:9
size:3
contains key two : true
contains key five : false
contains value 0 : false
map:{one=3, two=9}
map is empty