HashMap,LinkedHashMap,TreeMap的区别

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Map主要用于存储健值对,根据键得到值,因此不允许键重复(重复了覆盖了),但允许值重复。

        Hashmap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode 值存储数据,根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度,遍历时,取得数据的顺序是完全随机的。HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步,即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步,可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力,或者使用ConcurrentHashMap。
        HashtableHashMap类似,它继承自Dictionary类,不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步,即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了 Hashtable在写入时会比较慢。
        LinkedHashMap保存了记录的插入顺序,在用Iterator遍历LinkedHashMap时,先得到的记录肯定是先插入的.也可以在构造时用带参数,按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢,不过有种情况例外,当HashMap容量很大,实际数据较少时,遍历起来可能会比LinkedHashMap慢,因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关,和容量无关,而HashMap的遍历速度和他的容量有关。
        TreeMap实现SortMap接口,能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序,也可以指定排序的比较器,当用Iterator 遍历TreeMap时,得到的记录是排过序的。
        一般情况下,我们用的最多的是HashMap,HashMap里面存入的键值对在取出的时候是随机的,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度。在Map 中插入、删除和定位元素,HashMap 是最好的选择。
TreeMap取出来的是排序后的键值对。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键,那么TreeMap会更好。

LinkedHashMap 是HashMap的一个子类,如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现,它还可以按读取顺序来排列,像连接池中可以应用。

总结:

1. HashSet是通过HashMap实现的,TreeSet是通过TreeMap实现的,只不过Set用的只是Map的key
2. Map的key和Set都有一个共同的特性就是集合的唯一性.TreeMap更是多了一个排序的功能.
3. hashCode和equal()是HashMap用的, 因为无需排序所以只需要关注定位和唯一性即可.
   a. hashCode是用来计算hash值的,hash值是用来确定hash表索引的.
   b. hash表中的一个索引处存放的是一张链表, 所以还要通过equal方法循环比较链上的每一个对象
       才可以真正定位到键值对应的Entry.
   c. put时,如果hash表中没定位到,就在链表前加一个Entry,如果定位到了,则更换Entry中的value,并返回旧value
4. 由于TreeMap需要排序,所以需要一个Comparator为键值进行大小比较.当然也是用Comparator定位的.
   a. Comparator可以在创建TreeMap时指定
   b. 如果创建时没有确定,那么就会使用key.compareTo()方法,这就要求key必须实现Comparable接口.

   c. TreeMap是使用Tree数据结构实现的,所以使用compare接口就可以完成定位了.

注意: 

1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。 
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。 
3、List,可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个,get(0)...。(add/get) 
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。 
5、Map用 put(k,v) / get(k),还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。 
      HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。 
    *     hashing 
          哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值,这个值存储在一个array中。 
          我们都知道所有存储结构中,array查找速度是最快的。所以,可以加速查找。 
          发生碰撞时,让array指向多个values。即,数组每个位置上又生成一个梿表。 
6、Map中元素,可以将key序列、value序列单独抽取出来。 
使用keySet()抽取key序列,将map中的所有keys生成一个Set。 
使用values()抽取value序列,将map中的所有values生成一个Collection。 
为什么一个生成Set,一个生成Collection?那是因为,key总是独一无二的,value允许重复。 

HashMap和Hashtable的区别
HashMap和Hashtable都实现了Map接口,但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有:线程安全性,同步(synchronization),以及速度。
HashMap几乎可以等价于Hashtable,除了HashMap是非synchronized的,并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value),而Hashtable则不行)。
HashMap是非synchronized,而Hashtable是synchronized,这意味着Hashtable是线程安全的,多个线程可以共享一个Hashtable;而如果没有正确的同步的话,多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap,它是HashTable的替代,比HashTable的扩展性更好。
另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器,而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构(增加或者移除元素),将会抛出ConcurrentModificationException,但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为,要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。
由于Hashtable是线程安全的也是synchronized,所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步,只需要单一线程,那么使用HashMap性能要好过Hashtable。
HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。
 
要注意的一些重要术语:
 
1) sychronized意味着在一次仅有一个线程能够更改Hashtable。就是说任何线程要更新Hashtable时要首先获得同步锁,其它线程要等到同步锁被释放之后才能再次获得同步锁更新Hashtable。
2) Fail-safe和iterator迭代器相关。如果某个集合对象创建了Iterator或者ListIterator,然后其它的线程试图“结构上”更改集合对象,将会抛出ConcurrentModificationException异常。但其它线程可以通过set()方法更改集合对象是允许的,因为这并没有从“结构上”更改集合。但是假如已经从结构上进行了更改,再调用set()方法,将会抛出IllegalArgumentException异常。

3) 结构上的更改指的是删除或者插入一个元素,这样会影响到map的结构。

我们能否让HashMap同步?

HashMap可以通过下面的语句进行同步:

Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);
ps:http://seaizon.iteye.com/blog/571101
map,set,list,等Java中集合解析 
在JAVA的util包中有两个所有集合的父接口Collection和Map,它们的父子关系: 
           java.util 
        +Collection 这个接口extends自 --java.lang.Iterable接口 
           +List 接口 
              -ArrayList 类 
              -LinkedList 类 
              -Vector 类     此类是实现同步的 
           +Queue 接口 
              +不常用,在此不表. 
           +Set 接口 
              +SortedSet 接口 
                 -TreeSet 类 
              -HashSet 
        +Map 接口 
          -HashMap 类 (除了不同步和允许使用 null 键/值之外,与 Hashtable 大致相同.) 
          -Hashtable 类 此类是实现同步的,不允许使用 null 键值 
          +SortedMap 接口 
             -TreeMap 类 
          以下对众多接口和类的简单说明:首先不能不先说一下数组(Array) 
       一、Array , Arrays 
Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法,array是最有效率的一种。 
1、 
效率高,但容量固定且无法动态改变。 
array还有一个缺点是,无法判断其中实际存有多少元素,length只是告诉我们array的容量。 
2、Java中有一个Arrays类,专门用来操作array。 
       arrays中拥有一组static函数, 
equals():比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数,且所有对应元素两两相等。 
fill():将值填入array中。 
sort():用来对array进行排序。 
binarySearch():在排好序的array中寻找元素。 
System.arraycopy():array的复制。 

二、Collection , Map 
若撰写程序时不知道究竟需要多少对象,需要在空间不足时自动扩增容量,则需要使用容器类库,array不适用。 
1、Collection 和 Map 的区别 
容器内每个为之所存储的元素个数不同。 
Collection类型者,每个位置只有一个元素。 
Map类型者,持有 key-value pair,像个小型数据库。 
2、Java2容器类类库的用途是“保存对象”,它分为两类,各自旗下的子类关系 
Collection 
       --List:它确保维护元素特定的顺序.            
             --ArrayList / LinkedList / Vector 
       --Set :不能含有重复的元素 
             --HashSet /TreeSet 
Map 
       --HashMap 
    --HashTable 
    --TreeMap 
 Map----一组成对的“键值对”对象,即其元素是成对的对象,最典型的应用就是数据字典,并且还有其它广泛的应用。另外,Map可以返回其所 有键组成的Set和其所有值组成的Collection,或其键值对组成的Set,并且还可以像数组一样扩展多维Map,只要让Map中键值对的每个 “值”是一个Map即可。 

 Collection下 1.迭代器 

  迭代器是一种设计模式,它是一个对象,它可以遍历并选择序列中的对象,而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象,因为创建它的代价小。 

  Java中的Iterator功能比较简单,并且只能单向移动: 

  (1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时,它返回序列的第一个元素。注意:iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。 
  (2) 使用next()获得序列中的下一个元素。 
  (3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。 
  (4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。 
  Iterator是Java迭代器最简单的实现,为List设计的ListIterator具有更多的功能,它可以从两个方向遍历List,也可以从List中插入和删除元素。 

  2.List的功能方法 

  List(interface): 次序是List最重要的特点;它确保维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法,使得能够向List中间插入与移除元素(只推荐 LinkedList使用)。一个List可以生成ListIterator,使用它可以从两个方向遍历List,也可以从List中间插入和删除元素。 

  ArrayList: 由数组实现的List。它允许对元素进行快速随机访问,但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和删除元素,因为这比LinkedList开销要大很多。 

  LinkedList: 由列表实现的List。对顺序访问进行了优化,向List中间插入与删除得开销不大,随机访问则相对较慢(可用ArrayList代替)。它具有方法 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast(),这些方 法(没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。 


  3.Set的功能方法 


  Set(interface): 存入Set的每个元素必须是唯一的,这也是与List不同的,因为Set不保存重复元素。加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对 象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。 


  HashSet: HashSet能快速定位一个元素,存入HashSet的对象必须定义hashCode()。 


  TreeSet: 保持次序的Set,底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。 


  LinkedHashSet: 具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示。 


  HashSet采用散列函数对元素进行排序,这是专门为快速查询而设计的;TreeSet采用红黑树的数据结构进行排序元 素;LinkedHashSet内部使用散列以加快查询速度,同时使用链表维护元素的次序,使得看起来元素是以插入的顺序保存的。需要注意的是,生成自己 的类时,Set需要维护元素的存储顺序,因此要实现Comparable接口并定义compareTo()方法。 
4.Map的功能方法 
java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map;它有四个实现类,分别是HashMap Hashtable LinkedHashMap 和TreeMap 
Map主要用于存储健值对,根据键得到值,因此不允许键重复,但允许值重复。 
Hashmap 是一个 最常用的Map,它根据键的HashCode 值存储数据,根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度。HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步,即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步,可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力. 
Hashtable 与 HashMap类似,不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步,即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了Hashtale在写入时会比较慢。 
LinkedHashMap保存了记录的插入顺序,在用Iterator遍历LinkedHashMap时,先得到的记录肯定是先插入的.在遍历的时候会比HashMap慢。 
TreeMap能够把它保存的记录根据键排序,默认是按升序排序,也可以指定排序的比较器,当用Iterator 遍历TreeMap时,得到的记录是排过序的。 

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