JavaSE中Map框架学习笔记

前言：最近几天都在生病，退烧之后身体虚弱、头疼。在床上躺了几天，什么事情都干不了。接下来这段时间，要好好加快进度才好。

前面用了三篇文章的篇幅学习了Collection框架的相关内容，而Map框架相对而言比较简单，争取在这一篇博客里面讲完。

2.1 键值对应的Map

就如同网络搜索，根据关键字可找到对应的数据，程序设计中也常有这类需求，根据某个键（Key）来取得对应的值（Value）。可以事先利用java.util.Map接口的操作对象来建立键值对应数据，之后若要取得值，只要用对应的键就可以迅速取得。

同样地，在学习Map相关API之前，先了解框架设计架构对正确使用API会有帮助。

从图中我们可以看到，常用的Map操作类为java.util.HashMap与java.util.TreeMap，其继承自抽象类java.util.AbstractMap。至于java.HashTable是从JDK1.0就遗留下来的API，不建议使用，所以也不会多加讲述。但是它的子类Properties却非常频繁地被使用，因此将会一起介绍。

2.2 使用HashMap

Map的使用比较简单，所以我们先直接写一个关于HashMap的demo，根据指定的姓名获取对应的备注信息：

 1 import java.util.*;
 2
 3 /**
 4  * HashMap的实验用例
 5  */
 6 public class Remarks {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         Map<String, String> remarks = new HashMap<>();
 9         remarks.put("Jack", "一个高大帅气的小伙子");
10         remarks.put("Jane", "一位落落大方的小淑女");
11         remarks.put("Tom", "一个人到中年的怪大叔");
12
13         Scanner scanner = new Scanner(System.in);
14         System.out.print("请输出需要查询的姓名： ");
15         String remark = remarks.get(scanner.nextLine());
16         System.out.println(remark);
17         System.out.println(remarks);
18     }
19 }

要建立键值对应，可以使用put()方法，第一个自变量是键，第二个自变量是值。在Map框架当中，键是不会重复的，在这一点上跟之前学习过的Set类似。因为判断键是否重复要根据hashCode()方法和equals()方法，所以作为键的对象必须实现这两个方法，否则就会出错（如有需要，可以重新阅读Collection框架系列文章中的第二篇）。如果要取回跟键对应的值，我们要使用get()方法。

在HashMap中建立键值对应之后，键是无序的，这可以在执行结果中看到。如果想让键是有序的，我们可以选择使用TreeMap.

2.3 使用TreeMap

我们刚才提到，TreeMap会对键进行排序，而排序就需要比较大小。

在之前讲Collection的文章里曾经提到过，如果要比较大小，就要求参与比较的对象必须实现Comparable接口，或者是指定实现Comparator接口的对象，例如我们接下来要运行的两个demo:

 1 import java.util.*;
 2
 3 /**
 4  * TreeMap的实验用例
 5  */
 6 public class Remarks {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         Map<String, String> remarks = new TreeMap<>();
 9         remarks.put("Jack", "一个高大帅气的小伙子");
10         remarks.put("Jane", "一位落落大方的小淑女");
11         remarks.put("Tom", "一个人到中年的怪大叔");
12
13         System.out.println(remarks);
14     }
15 }

因此String本身就已经实现了Comparable接口，所以我们可以看到结果是根据键来排序的：

假设我们想要看到相反的排序结果，那么我们可以用到之前就提到过的实现Comparator接口的方法：

 1 import java.util.*;
 2
 3 /**
 4  * TreeMap的实验用例
 5  */
 6 class StringComparator implements Comparator<String> {
 7     @Override
 8     public int compare(String s1, String s2) {
 9         return -s1.compareTo(s2);
10     }
11 }
12
13 public class Remarks {
14     public static void main(String[] args) {
15         Map<String, String> remarks = new TreeMap<>(new StringComparator());
16         remarks.put("Jack", "一个高大帅气的小伙子");
17         remarks.put("Jane", "一位落落大方的小淑女");
18         remarks.put("Tom", "一个人到中年的怪大叔");
19
20         System.out.println(remarks);
21     }
22 }

创建TreeMap的时候指定了StringComparator对象，所以我们可以得到想要的结果：

2.4 使用Properties

虽然Properties有Map的行为，也可以使用put()设定键值对应、get()取得键对应的值，不过一般我们更多的是使用Properties的setPropertity()指定字符串类型的键值，getProperty()指定字符串类型的键，取回字符串类型的值，通常称为属性名称与属性值。例如这样的语句：

1         Properties props = new Properties();
2         props.setProperty("username", "jack");
3         props.setProperty("password", "123456");
4         System.out.println(props.getProperty("username"));
5         System.out.println(props.getProperty("password"));

使用Properties一般有两种常见方式，一是载入.properties文档，二是使用loadFromXML()方法加载.xml文档。由于篇幅关系，这里就不详细举例说明了。

2.5 Map的键和值

如果想取得Map中所有的键，或是想取得Map中所有的值该怎么做？Map虽然与Collection没有继承上的关系，然而却是彼此搭配的关系。

如果想取得Map中所有的键，可以调用Map的keySet()方法返回Set对象。因为键是不重复的，所以我们很容易理解为什么用Set来返回。如果想取得Map中所有的值，则可以使用values()返回Collection对象。例如下面这个demo:

 1 import java.util.*;
 2
 3 /**
 4  * Map的键和值实验用例
 5  */
 6 public class MapKeyValue {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         Map<String, String> map = new HashMap<>();
 9         map.put("one","一");
10         map.put("two","二");
11         map.put("three","三");
12
13         System.out.println("显示所有的键");
14         foreach(map.keySet());
15
16         System.out.println("显示所有的值");
17         foreach(map.values());
18     }
19
20     public static void foreach(Iterable<String> iterable) {
21         for(String element : iterable) {
22             System.out.println(element);
23         }
24     }
25 }

运行之后，我们可以看到这样的结果：

如果想要同时取得Map的键和值，可以使用entrySet()方法，返回一个Set对象。这个Set里面的每一个元素都是Map.Entry实例，可以调用getKey()方法取得键，调用getValue()方法取得值。

2.6 Map框架小结

相比Collection框架，Map框架较为简单，需要熟悉了解的常用类只有HashMap、TreeMap和Properties三种。也因为之前已经学习过Collection框架，有了相关的知识储备，所以在新的学习过程当中可以省下不少功夫，例如为什么Map的键必须实现hashCode()和equals()方法，为什么TreeMap的键必须实现Comparable接口或指定实现了Comparator接口的对象。

这就体现出了之前我们常常提及的“熟悉框架架构”的重要性，不仅容易理解为什么要这样设计，还方便之后的记忆和使用。很多人学习JavaSE都会有一个问题，就是死记硬背API——在网上找到一些文章（往往写得不好），记住里面的一两句话就以为自己掌握了。其实，这远远不够。

当然，熟悉API架构只是刚起步，更多的掌握过程要在大量的实际编程中实现。只要一开始动手写代码，你就会发现自己学来的东西是有用的。同时也会发现存在问题和漏洞，但是一旦查缺补漏完毕，你的水平将会上升不止一个层次。

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