Java--HashMap--创建/排序/遍历/重写equels和hashCode

简介

        本文用实例介绍HashMap的操作，包括：方法大全、创建、排序（按照key排序和按照value排序）、按插入顺序存放、遍历方法及其性能、重写equels和hashCode。

方法大全

Function<T, R>  //只能接受一个参数

java/util/function/Function.java

package org.example.a;

import java.util.function.Function;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Function<Integer, Integer> fun1= arg -> arg * arg;
        Integer apply = fun1.apply(10);
        System.out.println(apply);          // 100
    }
}

运行结果

100

BiFunction<T, U, R>  //可接受两个参数

java/util/function/BiFunction.java

package org.example.a;

import java.util.function.BiFunction;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        BiFunction<Integer, Integer, Integer> fun2 = (arg1, arg2) -> arg1 + arg2;
        Integer sum = fun2.apply(10, 20);
        System.out.println(sum);        // 30
    }
}

运行结果

30

创建

法1：匿名内部类

HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>() {{
        put("name", "test");  
        put("age", "20"); 
    }};

缺点

1.内存泄露隐患

  非静态内部类/ 匿名内部类包含了外围实例的引用， 如果拥有比 外部类更长的生命周期，有内存泄露隐患。

2.如果这个对象要串行化，可能会导致串行化失败。

1. 1. 
      
2. 此种方式是匿名内部类的声明方式，所以引用中持有着外部类的引用。所以当时串行化这个集合时外部类也会被不知不觉的串行化，当外部类没有实现serialize接口时，就会报错。
3. 上例中，其实是声明了一个继承自HashMap的子类。然而有些串行化方法，例如要通过Gson串行化为json，或者要串行化为xml时，类库中提供的方式，是无法串行化Hashset或者HashMap的子类的，从而导致串行化失败。
   1. 
      

解决办法：重新初始化为一个HashMap对象：

HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>() {{
        put("name", "test");  
        put("age", "20"); 
    }};
HashMap<String, String> newMap = new HashMap(map);

这样就可以正常初始化了。

法2：静态方法

public class Demo{
    private static final Map<String, String> myMap;
    static {
        myMap = new HashMap<String, String>();
        myMap.put("a", "b");
        myMap.put("c", "d");
    }
}

法3：第三方包Guava

Map<String, Integer> left = ImmutableMap.of("a", 1, "b", 2, "c", 3);
//或者
Map<String, String> test = ImmutableMap.<String, String>builder()
    .put("k1", "v1")
    .put("k2", "v2")
    ...
    .build();

排序已有数据

按key排序

使用stream进行排序（按key升序/降序）

package org.example.a;

import java.util.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("ad", "dd");
        map.put("bc", "ee");
        map.put("cb", "ff");
        for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();

        Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
        // 默认按照升序排列
        map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByKey())
                .forEach(o -> linkedHashMap.put(o.getKey(), o.getValue()));
        for (Map.Entry<String, String> entry : linkedHashMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();

        Map<String, String> linkedHashMap1 = new LinkedHashMap<>();
        // 自定义排序（降序）
        map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByKey(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        })).forEach(o -> linkedHashMap1.put(o.getKey(), o.getValue()));
        for (Map.Entry<String, String> entry : linkedHashMap1.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
    }
}

执行结果

bc:ee
ad:dd
cb:ff

ad:dd
bc:ee
cb:ff

cb:ff
bc:ee
ad:dd

HashMap转TreeMap自定义排序（按key升序/降序）

package org.example.a;

import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("ad", "dd");
        map.put("bc", "ee");
        map.put("cb", "ff");
        for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();
        // 默认按照升序排序
        Map<String, String> map1 = new TreeMap<>();
        map.forEach(map1::put);
        for (Map.Entry<String, String> entry : map1.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();

        // 自定义排序（降序）
        Map<String, String> map2 = new TreeMap<>(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        });
        map.forEach(map2::put);
        for (Map.Entry<String, String> entry : map2.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
    }
}

执行结果

bc:ee
ad:dd
cb:ff

ad:dd
bc:ee
cb:ff

cb:ff
bc:ee
ad:dd

按value排序

使用stream进行排序（按value升序/降序）

package org.example.a;

import java.util.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("ad", "dd");
        map.put("bc", "ee");
        map.put("cb", "ff");
        for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();

        Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
        // 默认按照升序排列
        map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByValue())
                .forEach(o -> linkedHashMap.put(o.getKey(), o.getValue()));
        for (Map.Entry<String, String> entry : linkedHashMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();

        Map<String, String> linkedHashMap1 = new LinkedHashMap<>();
        // 自定义排序（降序）
        map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByValue(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        })).forEach(o -> linkedHashMap1.put(o.getKey(), o.getValue()));
        for (Map.Entry<String, String> entry : linkedHashMap1.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
    }
}

执行结果

bc:ee
ad:dd
cb:ff

ad:dd
bc:ee
cb:ff

cb:ff
bc:ee
ad:dd

 借助List进行排序（按value升序/降序）

        原理：将待排序Map中的所有元素置于一个列表中，接着使用Collections的一个静态方法 sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) 来排序列表，同样是用比较器定义比较规则。排序后的列表中的元素再依次装入Map，为了肯定的保证Map中元素与排序后的List中的元素的顺序一致，使用了LinkedHashMap数据类型。

        本处只写升序代码，降序只是调换个顺序而已。

package org.example.a;

import java.util.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("ad", "dd");
        map.put("bc", "ee");
        map.put("cb", "ff");
        for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();

        Map<String, String> sortedMap = new LinkedHashMap<>();
        List<Map.Entry<String, String>> entryList = new ArrayList<Map.Entry<String, String>>(
                map.entrySet());
        Collections.sort(entryList, new Comparator<Map.Entry<String, String>>() {
            @Override
            public int compare(Map.Entry<String, String> me1, Map.Entry<String, String> me2) {
                return me1.getValue().compareTo(me2.getValue());
            }
        });
        for (Map.Entry<String, String> stringStringEntry : entryList) {
            sortedMap.put(stringStringEntry.getKey(), stringStringEntry.getValue());
        }

        for (Map.Entry<String, String> entry : sortedMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
    }
}

运行结果

bc:ee
ad:dd
cb:ff

ad:dd
bc:ee
cb:ff

按插入顺序存放

使用HashMap

package org.example.a;

import java.util.*;

public class Demo{
    public static List arrayList = new ArrayList();
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>();
        hashMap.put("name1", "josan1");
        hashMap.put("name2", "josan2");
        hashMap.put("name3", "josan3");

        Set<Map.Entry<String, String>> set = hashMap.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Map.Entry entry = iterator.next();
            String key = (String) entry.getKey();
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:" + key + ", value:" + value);
        }
    }
}

执行结果（未按照插入顺序输出）

key:name3, value:josan3

key:name2, value:josan2

key:name1, value:josan1

使用LinkedHashMap

package org.example.a;

import java.util.*;

public class Demo{
    public static List arrayList = new ArrayList();
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> hashMap = new LinkedHashMap<String, String>();
        hashMap.put("name1", "josan1");
        hashMap.put("name2", "josan2");
        hashMap.put("name3", "josan3");

        Set<Map.Entry<String, String>> set = hashMap.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Map.Entry entry = iterator.next();
            String key = (String) entry.getKey();
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:" + key + ", value:" + value);
        }
    }
}

执行结果（按照插入顺序输出）

key:name1, value:josan1

key:name2, value:josan2

key:name3, value:josan3 

遍历方法及其性能

遍历方法

遍历方法对比

三种遍历方式的性能测试及对比

测试环境：Windows7 32位系统 3.2G双核CPU 4G内存，Java 7，Eclipse -Xms512m -Xmx512m

测试结果：

遍历方式结果分析（由上表可知）：

• • 
    
• for each entrySet与for iterator entrySet性能等价
• for each keySet由于要再调用get（key）获取值，比较耗时（若hash散列算法较差，会更加耗时）
• 在循环过程中若要对map进行删除操作，只能用for iterator entrySet（在HahsMap非线程安全里介绍）。
  • 
    

HashMap entrySet源码

private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
  public Map.Entry<K,V> next() {
    return nextEntry();
  }
}

HashMap keySet源码

private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {
  public K next() {
    return nextEntry().getKey();
  }
}

由源码可知：

        keySet()与entrySet()都是返回set的迭代器。父类相同，只是返回值不同，因此性能差不多。只是keySet()多了一步根据key get value的操作而已。get的时间复杂度取决于for循环的次数，即hash算法。

public V get(Object key) {
  if (key == null)
    return getForNullKey();
  Entry<K,V> entry = getEntry(key);
  return null == entry ? null : entry.getValue();
}
/**
 1. Returns the entry associated with the specified key in the
 2. HashMap. Returns null if the HashMap contains no mapping
 3. for the key.
 */
final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
  int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
  for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
     e != null;
     e = e.next) {
    Object k;
    if (e.hash == hash &&
      ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
      return e;
  }
  return null;
}

 使用场景总结

重写equals和hashCode​

​​如何编写出高质量的 equals 和 hashcode 方法？ - 掘金​​

其他网址​

​​Java HashMap三种循环遍历方式及其性能对比实例分析_java_脚本之家​​