有关于Java Map，应该掌握的8个问题

好好学java

发布于 2020-03-24 15:59:05

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前言

最近几天看了几篇有关于Java Map的外国博文，写得非常不错，所以整理了Java map 应该掌握的8个问题，都是日常开发司空见惯的问题，希望对大家有帮助；如果有不正确的地方，欢迎提出，万分感谢哈~

本章节所有代码demo已上传github

1、如何把一个Map转化为List

日常开发中，我们经常遇到这种场景，把一个Map转化为List。map转List有以下三种转化方式：

把map的键key转化为list
把map的值value转化为list
把map的键值key-value转化为list

伪代码如下：

// key list
List keyList = new ArrayList(map.keySet());
// value list
List valueList = new ArrayList(map.values());
// key-value list
List entryList = new ArrayList(map.entrySet());

示例代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(2, "jay");
        map.put(1, "whx");
        map.put(3, "huaxiao");
        //把一个map的键转化为list
        List<Integer> keyList = new ArrayList<>(map.keySet());
        System.out.println(keyList);
        //把map的值转化为list
        List<String> valueList = new ArrayList<>(map.values());
        System.out.println(valueList);
        把map的键值转化为list
        List entryList = new ArrayList(map.entrySet());
        System.out.println(entryList);

    }
}

运行结果：

[1, 2, 3]
[whx, jay, huaxiao]
[1=whx, 2=jay, 3=huaxiao]

2、如何遍历一个Map

我们经常需要遍历一个map，可以有以下两种方式实现：

通过entrySet+for实现遍历

for(Entry entry: map.entrySet()) {
  // get key
  K key = entry.getKey();
  // get value
  V value = entry.getValue();
}

实例代码：

public class EntryMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(2, "jay");
        map.put(1, "whx");
        map.put(3, "huaxiao");

        for(Map.Entry entry: map.entrySet()) {
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();

            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

通过Iterator+while实现遍历

Iterator itr = map.entrySet().iterator();
while(itr.hasNext()) {
  Entry entry = itr.next();
  // get key
  K key = entry.getKey();
  // get value
  V value = entry.getValue();
}

实例代码：

public class IteratorMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(2, "jay");
        map.put(1, "whx");
        map.put(3, "huaxiao");

        Iterator itr = map.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();

            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

运行结果：

key:1,value:whx
key:2,value:jay
key:3,value:huaxiao

3、如何根据Map的keys进行排序

对Map的keys进行排序，在日常开发很常见，主要有以下两种方式实现。

把Map.Entry放进list，再用Comparator对list进行排序

List list = new ArrayList(map.entrySet());
Collections.sort(list, (Entry e1, Entry e2)-> {
    return e1.getKey().compareTo(e2.getKey());
});

实例代码：

public class SortKeysMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("2010", "jay");
        map.put("1999", "whx");
        map.put("3010", "huaxiao");

        List<Map.Entry<String,String>> list = new ArrayList<>(map.entrySet());
        Collections.sort(list, (Map.Entry e1, Map.Entry e2)-> {
                return e1.getKey().toString().compareTo(e2.getKey().toString());
        });

        for (Map.Entry entry : list) {
            System.out.println("key:" + entry.getKey() + ",value:" + entry.getValue());
        }

    }
}

使用SortedMap+TreeMap+Comparator实现

SortedMap sortedMap = new TreeMap(new Comparator() {
  @Override
  public int compare(K k1, K k2) {
    return k1.compareTo(k2);
  }
});
sortedMap.putAll(map);

实例代码：

public class SortKeys2MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("2010", "jay");
        map.put("1999", "whx");
        map.put("3010", "huaxiao");

        SortedMap sortedMap = new TreeMap(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String k1, String k2) {
                return k1.compareTo(k2);
            }
        });
        sortedMap.putAll(map);

        Iterator itr = sortedMap.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            String key = (String) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();

            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

运行结果：

key:1999,value:whx
key:2010,value:jay
key:3010,value:huaxiao

4、如何对Map的values进行排序

List list = new ArrayList(map.entrySet());
Collections.sort(list, (Entry e1, Entry e2) ->{
    return e1.getValue().compareTo(e2.getValue());
  });

实例代码：

public class SortValuesMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("2010", "jay");
        map.put("1999", "whx");
        map.put("3010", "huaxiao");

        List <Map.Entry<String,String>>list = new ArrayList<>(map.entrySet());
        Collections.sort(list, (Map.Entry e1, Map.Entry e2)-> {
                return e1.getValue().toString().compareTo(e2.getValue().toString());
            }
        );

        for (Map.Entry entry : list) {
            System.out.println("key:" + entry.getKey() + ",value:" + entry.getValue());
        }
    }
}

运行结果：

key:3010,value:huaxiao
key:2010,value:jay
key:1999,value:whx

5、如何初始化一个静态/不可变的Map

初始化一个静态不可变的map，单单static final+static代码块还是不行的，如下：

public class Test1 {
    private static final Map <Integer,String>map;
    static {
        map = new HashMap<Integer, String>();
        map.put(1, "one");
        map.put(2, "two");
    }
    public static void main(String[] args) {
        map.put(3, "three");
        Iterator itr = map.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();

            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

这里面，map继续添加元素(3,"three")，发现是OK的，运行结果如下：

key:1,value:one
key:2,value:two
key:3,value:three

真正实现一个静态不可变的map，需要Collections.unmodifiableMap，代码如下：

public class Test2 {
    private static final Map<Integer, String> map;
    static {
        Map<Integer,String> aMap = new HashMap<>();
        aMap.put(1, "one");
        aMap.put(2, "two");
        map = Collections.unmodifiableMap(aMap);
    }

    public static void main(String[] args) {
        map.put(3, "3");
        Iterator itr = map.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();

            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }

}

运行结果如下：

可以发现，继续往map添加元素是会报错的，实现真正不可变的map。

6、HashMap, TreeMap, and Hashtable，ConcurrentHashMap的区别

	HashMap	TreeMap	Hashtable	ConcurrentHashMap
有序性	否	是	否	否
null k-v	是-是	否-是	否-否	否-否
线性安全	否	否	是	是
时间复杂度	O（1）	O（log n）	O(1)	O（log n）
底层结构	数组+链表	红黑树	数组+链表	红黑树

7、如何创建一个空map

如果map是不可变的，可以这样创建：

Map map=Collections.emptyMap()；
or
Map<String,String> map=Collections.<String, String>emptyMap();
//map1.put("1", "1"); 运行出错

如果你希望你的空map可以添加元素的，可以这样创建

Map map = new HashMap();

8、有关于map的复制

有关于hashmap的复制，在日常开发中，使用也比较多。主要有 =，clone，putAll，但是他们都是浅复制，使用的时候注意啦，可以看一下以下例子：

例子一，使用=复制一个map：

public class CopyMapAssignTest {
    public static void main(String[] args) {

        Map<Integer, User> userMap = new HashMap<>();

        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));

        //Shallow clone
        Map<Integer, User> clonedMap = userMap;

        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);

        System.out.println("\nChanges reflect in both maps \n");

        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");

        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果：

{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

Changes reflect in both maps

{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出，对cloneMap修改，两个map都改变了，所以=是浅复制。

例子二，使用hashmap的clone复制：

public class CopyCloneMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, User> userMap = new HashMap<>();

        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));

        //Shallow clone
        HashMap<Integer, User> clonedMap = (HashMap<Integer, User>) userMap.clone();

        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);

        System.out.println("\nChanges reflect in both maps \n");

        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");

        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果：

{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

Changes reflect in both maps

{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出，对cloneMap修改，两个map都改变了，所以hashmap的clone也是浅复制。

例子三，通过putAll操作

public class CopyPutAllMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, User> userMap = new HashMap<>();

        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));

        //Shallow clone
        HashMap<Integer, User> clonedMap = new HashMap<>();
        clonedMap.putAll(userMap);

        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);

        System.out.println("\nChanges reflect in both maps \n");

        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");

        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果：

{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

Changes reflect in both maps

{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出，对cloneMap修改，两个map都改变了，所以putAll还是浅复制。

那么，如何实现深度复制呢？

可以使用序列化实现，如下为谷歌Gson序列化HashMap，实现深度复制的例子：

public class CopyDeepMapTest {

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, User> userMap = new HashMap<>();

        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));

        //Shallow clone
        Gson gson = new Gson();
        String jsonString = gson.toJson(userMap);

        Type type = new TypeToken<HashMap<Integer, User>>(){}.getType();
        HashMap<Integer, User> clonedMap = gson.fromJson(jsonString, type);

        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);

        System.out.println("\nChanges reflect in only one map \n");

        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");

        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果：

{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

Changes reflect in only one map

{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出，对cloneMap修改，userMap没有被改变，所以是深度复制。

参考与感谢

Top 9 questions about Java Maps
Best way to create an empty map in Java
How to clone HashMap – Shallow and Deep Copy

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原始发表：2020-03-21，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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