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11.3.1 键值对映射结构
本节要学习的Map容器是一种键值对的映射结构。在日常生活中，我们经常会接触到这种键值对的映射结构，例如一本书籍的目录结构，在目录结构中，通过查找特定章节的页码，就可以快速翻到章节对应的页面。
目录结构中的章节名就是键，而章节的页码就是键值。如果没有这样的映射结构，那么我们必须从书籍的第一页开始，一页一页地查找，这种查找方式无疑是很慢的。
Map容器中的一个键，最多只能映射到一个值，而且同Set容器一样，不能包含重复的键，一旦添加重复的键，那么后面插入的键值会覆盖之前的键值。举个简单的例子，以下是一个包含两个键值对的Map容器：
{"第一节": 1, "第二节": 3}现在往容器中插入一个重复的键"第二节"，键值为5，那么容器中的元素变为:
{"第一节": 1, "第二节": 511.3.2 Map接口的常用方法
Java中的Map容器是一个接口，我们学习Map容器主要是学习Map接口的常用操作方法，以及它的实现类型。下表所示为Map接口的常用操作方法：
方法名 | 描述 |
int size() | 返回容器中的键值对数目。 |
boolean isEmpty() | 判断容器是否为空，如果为空则返回true,否则返回false |
boolean containsKey(Object key) | 判断是否包含指定的键，如果包含就返回true,否则返回false |
boolean containsValue(Object value) | 判断是否包含指定的键值，如果包含就返回true,否则返回false |
V get(Object key) | 获取key所对应的键值，如果key不存在，则返回null。 |
V put(K key, V value) | 将由key,value构成的键值对插入到容器中，如果key已存在，则替换先前的键值，并返回先前key所对应的键值，如果key不存在，则返回null |
V remove(Object key) | 删除容器中的key，并返回其对应的键值。如果key不存在，则返回null |
void clear() | 移除容器中的全部元素。 |
Set<K> keySet() | 返回容器中的所有键，返回值是一个Set类型 |
Collection<V> values() | 返回容器中的所有键值，返回值是一个Collection类型 |
11.3.3 Hashtable类型
Hashtable类继承于Dictonary类，实现了Map接口。下表所示为Hashtable类的常用构造方法：
构造方法 | 描述 |
Hashtable() | 构造一个空的Hashtable容器，容器容量默认为11，扩容因子默认为0.75。 |
Hashtable(int initialCapacity) | 构造一个初始容量为initialCapacity大小,扩容因子默认为0.75的Map容器，initialCapacity小于等于0时会抛出异常。 |
Hashtable(int initialCapacity, float loadFactor) | 构造一个初始容量为initialCapacity大小,扩容因子为loadFactor的Hashtable容器，initialCapacity小于等于0或loadFactor小于等于0时会抛出异常。 |
表中的构造方法提到了一个扩容因子，这里的扩容因子是指容器中的元素数大于容量*扩容因子的值时，会动态扩容，容量扩容至原来的两倍。
读者需注意，在构造Hashtable容器时，键与键值不能使用基本数据类型, 因为这些基本类型不支持hashCode方法和equals方法。如需使用整型值，浮点值，布尔值等作为键名或键值，则应该使用它们对应的包装类。在Java中int类型的包装类是Integer,浮点类型的包装类是Float, 布尔类型的包装类型是Boolean, char类型的包装类是Character。
代码实例-使用Hashtable来快速查找
import java.util.Map;
import java.util.Hashtable;
public class HelloJava{
public static void main(String[] args) {
// Interger是Java内置的整型类
Map<String, Integer> book = new Hashtable<String, Integer>();
book.put("第一章", 1);
book.put("第二章", 3);
book.put("第三章", 5);
String chapter = "第三章";
Integer pageNumber = book.get(chapter);
if (pageNumber != null) {
System.out.printf("%s在第%d页%n", chapter, pageNumber);
}
}11.3.4 HashMap类型
HashMap是Map接口的一个实现类，可通过以下方法来构造HashMap:
构造方法 | 描述 |
HashMap() | 构造一个空的HashMap容器，容器容量默认为16，扩容因子默认为0.75。 |
HashMap(int initialCapacity) | 构造一个初始容量为initialCapacity大小,扩容因子默认为0.75的HashMap容器，initialCapacity小于等于0时会抛出异常。 |
HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) | 构造一个初始容量为initialCapacity大小,扩容因子为loadFactor的HashMap容器，initialCapacity小于等于0或loadFactor小于等于0时会抛出异常。 |
HashMap(Map<K, V> t) | 使用已构造的映射结构t来构造HashMap |
以上构造方法中的扩容因子同Hashtable，不再赘述。
HashMap与Hashtable有很多相同点:键名与键值不能为基本类型，都是基于哈希表的映射结构，也都实现了Map接口。既然如此，那为什么还要多余的设计HashMap这个类？二者最大的不同点在于对并发处理的设计。Hashtable出现的时间早于HashMap, 作者在实现Hashtable时为保证并发读写操作的线程安全性，在许多方法中都加了锁, 而HashMap的作者在实现时并没有做同步处理。如果是单线程环境，HashMap的性能明显优于Hashtable，如果是多线程环境，则可以考虑使用Hashtable。关于多线程，线程安全以及锁，会在第十三章中详细讲解。
代码实例-使用HashMap来快速查找
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
public class HelloJava{
public static void main(String[] args) {
// Interger是Java内置的整型类
Map<String, Integer> book = new HashMap<String, Integer>();
book.put("第一章", 1);
book.put("第二章", 3);
book.put("第三章", 5);
String chapter = "第三章";
Integer pageNumber = book.get(chapter);
if (pageNumber != null) {
System.out.printf("%s在第%d页%n", chapter, pageNumber);
}
}
}
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