Java 集合全教程—Map-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Java 集合全教程—Map。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、概述

Map是将关键点映射到值的对象。映射不能包含重复的关键点：每个关键点最多可以映射到一个值。它对数学函数抽象进行建模。Map接口包括基本操作（如put、get、remove、containsKey、containsValue、size和empty）、批量操作（如putAll和clear）和集合视图（如keySet、entrySet和values）的方法。
Java平台包含三个通用的Map实现：HashMap、TreeMap和LinkedHashMap。它们的行为和性能与HashSet、TreeSet和LinkedHashSet完全类似，如Set Interface部分所述。
本页的其余部分将详细讨论Map界面。但首先，这里有一些使用JDK8聚合操作收集到Maps的更多示例。建模真实世界的对象是面向对象编程中的一项常见任务，因此可以合理地认为，例如，一些程序可能会按部门对员工进行分组：

// Group employees by department
Map<Department, List<Employee>> byDept = employees.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment));

或者按部门计算所有工资的总和：

// Compute sum of salaries by department
Map<Department, Integer> totalByDept = employees.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment,
Collectors.summingInt(Employee::getSalary)));

或者也许按及格或不及格的成绩对学生进行分组：

// Partition students into passing and failing
Map<Boolean, List<Student>> passingFailing = students.stream()
.collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.getGrade()>= PASS_THRESHOLD));

您还可以按城市对人员进行分组：

// Classify Person objects by city
Map<String, List<Person>> peopleByCity
         = personStream.collect(Collectors.groupingBy(Person::getCity));

甚至级联两个收集器，按州和城市对人进行分类：

// Cascade Collectors 
Map<String, Map<String, List<Person>>> peopleByStateAndCity
  = personStream.collect(Collectors.groupingBy(Person::getState,
  Collectors.groupingBy(Person::getCity)))

同样，这些只是如何使用新的JDK 8 API的几个示例

二、Map接口基本操作

Map的基本操作（put、get、containsKey、containsValue、size和isEmpty）的行为与Hashtable中的对应操作完全相同。下面的程序生成一个在其参数列表中找到的单词的频率表。频率表将每个单词映射到它在参数列表中出现的次数：

import java.util.*;

public class Freq {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> m = new HashMap<String, Integer>();

        // Initialize frequency table from command line
        for (String a : args) {
            Integer freq = m.get(a);
            m.put(a, (freq == null) ? 1 : freq + 1);
        }

        System.out.println(m.size() + " distinct words:");
        System.out.println(m);
    }
}

这个程序唯一棘手的地方是put语句的第二个参数。该参数是一个条件表达式，如果该单词以前从未见过，则将频率设置为1，如果该词已经见过，则比其当前值多设置一。尝试使用以下命令运行此程序：

java Freq if it is to be it is up to me to delegate

程序生成以下输出：

8 distinct words:
{to=3, delegate=1, be=1, it=2, up=1, if=1, me=1, is=2}

假设您更喜欢按字母顺序查看频率表。您所要做的就是将Map的实现类型从HashMap更改为TreeMap。进行这四个字符的更改会使程序从同一命令行生成以下输出：

8 distinct words:
{be=1, delegate=1, if=1, is=2, it=2, me=1, to=3, up=1}

类似地，只需将映射的实现类型更改为LinkedHashMap，就可以使程序按照单词第一次出现在命令行上的顺序打印频率表。这样做会产生以下输出：

8 distinct words:
{if=1, it=2, is=2, to=3, be=1, up=1, me=1, delegate=1}

他的灵活性有力地说明了基于接口的框架的威力。
与SetandListinterface一样，Map加强了对equals和hashCode方法的要求，因此可以比较两个Map对象的逻辑相等性，而不考虑它们的实现类型。如果两个Map实例表示相同的键值映射，则它们是相等的。
按照惯例，所有通用Map实现都提供构造函数，这些构造函数接受Map对象并初始化新Map以包含指定Map中的所有键值映射。这个标准的Map转换构造函数与标准的Collection构造函数完全类似：它允许调用方创建所需实现类型的Map，该Map最初包含另一个Map中的所有映射，而不考虑其他Map的实现类型。例如，假设您有一个名为m的Map。下面的一行创建了一个新的HashMap，最初包含与m相同的所有键值映射：

Map<K, V> copy = new HashMap<K, V>(m);

三、Map接口批量操作

clear操作所做的正是您所认为的：它从Map中删除所有映射。putAll操作与Collection接口的addAll操作类似。除了将一个Map转储到另一个Map的明显用途外，它还有第二个更微妙的用途。假设Map用于表示属性值对的集合；putAll操作与Map转换构造函数相结合，提供了一种使用默认值实现属性映射创建的巧妙方法。以下是演示此技术的静态工厂方法：

static <K, V> Map<K, V> newAttributeMap(Map<K, V>defaults, Map<K, V> overrides) {
    Map<K, V> result = new HashMap<K, V>(defaults);
    result.putAll(overrides);
    return result;
}

四、集合视图

集合视图方法允许通过以下三种方式将地图视为集合：

keySet—贴图中包含的关键点集。
values—Map中包含的值的集合。此集合不是集合，因为多个键可以映射到同一个值。
entrySet—Map中包含的键值对的集合。Map接口提供了一个名为Map.Entry的小型嵌套接口，即该集合中元素的类型。

“集合”视图提供了对Map进行迭代的唯一方法。此示例说明了使用for each构造对Map中的键进行迭代的标准习惯用法：

for (KeyType key : m.keySet())
    System.out.println(key);

并且使用迭代器：

// Filter a map based on some 
// property of its keys.
for (Iterator<Type> it = m.keySet().iterator(); it.hasNext(); )
    if (it.next().isBogus())
        it.remove();

迭代值的习惯用法是类似的。以下是对键值对进行迭代的习惯用法：

for (Map.Entry<KeyType, ValType> e : m.entrySet())
    System.out.println(e.getKey() + ": " + e.getValue());

起初，许多人担心这些习惯用法可能很慢，因为每次调用Collection视图操作时，Map都必须创建一个新的Collection实例。请放心：Map没有理由每次被要求获得给定的“集合”视图时都不能始终返回相同的对象。这正是java.util中所有Map实现所做的。
对于所有三个Collection视图，调用Iterator的remove操作会从backing Map中删除关联的条目，假设backing Map从一开始就支持元素删除。前面的过滤习惯用法说明了这一点。
使用entrySet视图，还可以通过在迭代期间调用Map.Entry的setValue方法来更改与键关联的值（同样，假设Map从一开始就支持值修改）。请注意，这些是在迭代过程中修改Map的唯一安全方法；如果在迭代过程中以任何其他方式修改基础Map，则行为是未指定的。
集合视图支持多种形式的元素移除——remove、removeAll、retainAll和clear操作，以及Iterator.remove操作。（再次假设支持Map支持元素移除。）
“Collection ”视图在任何情况下都不支持添加元素。这对keySet和values视图没有意义，对entrySet视图也没有必要，因为支持Map的put和putAll方法提供了相同的功能。

五、Collection 视图的奇妙用途：Map代数

当应用于“Collection ”视图时，批量操作（containsAll、removeAll和retanall）是令人惊讶的强大工具。首先，假设您想知道一个Map是否是另一个Map的子映射，也就是说，第一个Map是否包含第二个Map中的所有键值映射。下面的成语起了作用：

if (m1.entrySet().containsAll(m2.entrySet())) {
    ...
}

类似地，假设您想知道两个Map对象是否包含所有相同键的映射：

if (m1.keySet().equals(m2.keySet())) {
    ...
}

假设您有一个表示属性值对集合的Map，以及两个表示必需属性和允许属性的Set。（允许的属性包括必需的属性。）下面的代码段确定属性映射是否符合这些约束，如果不符合，则打印详细的错误消息：

static <K, V> boolean validate(Map<K, V> attrMap, Set<K> requiredAttrs, Set<K>permittedAttrs) {
    boolean valid = true;
    Set<K> attrs = attrMap.keySet();

    if (! attrs.containsAll(requiredAttrs)) {
        Set<K> missing = new HashSet<K>(requiredAttrs);
        missing.removeAll(attrs);
        System.out.println("Missing attributes: " + missing);
        valid = false;
    }
    if (! permittedAttrs.containsAll(attrs)) {
        Set<K> illegal = new HashSet<K>(attrs);
        illegal.removeAll(permittedAttrs);
        System.out.println("Illegal attributes: " + illegal);
        valid = false;
    }
    return valid;
}

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