Java Map

一、Map基本介紹

java.util.Map接口是一個存儲鍵值對的集合，每個鍵對應一個值，鍵和值可以是任意類型，但是鍵不能重複。Map接口有多種實現，如HashMap、TreeMap、HashTable等。

其中HashMap是最常用的一種實現方式。HashMap底層實現是基於數組和鏈表的數據結構。它通過把鍵的hashCode()值和數組長度取余，然後把鍵值對保存在對應的數組下標中。如果多個鍵的hashCode()值取余後對應同一個下標，那麼在這個下標上使用鏈表將鍵值對串起來，形成一個鏈表，查找時要遍歷這個鏈表。

代碼示例：

    //創建一個HashMap
    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    
    //向map中添加鍵值對
    map.put("apple", 1);
    map.put("banana", 2);
    
    //獲取map中的值
    int value = map.get("apple");
    
    //遍歷map中的鍵值對
    for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
        System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
    }

二、Map常用操作

1、添加鍵值對

通過put(key, value)方法向Map中添加鍵值對。如果Map中已經存在該鍵，則會將原來的值覆蓋。

代碼示例：

    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    
    //添加鍵值對
    map.put("apple", 1);
    map.put("banana", 2);

2、獲取鍵值對

通過get(key)方法獲取Map中指定鍵對應的值。

代碼示例：

    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    
    //添加鍵值對
    map.put("apple", 1);
    map.put("banana", 2);
    
    //獲取鍵值對
    int value = map.get("apple");

3、判斷鍵是否存在

通過containsKey(key)方法判斷Map中是否存在指定的鍵。

代碼示例：

    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    
    //添加鍵值對
    map.put("apple", 1);
    map.put("banana", 2);
    
    //判斷鍵是否存在
    boolean containsKey = map.containsKey("apple");

4、遍歷Map

通過entrySet()方法獲取Map中所有的鍵值對，然後遍歷這個集合即可。

代碼示例：

    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    
    //添加鍵值對
    map.put("apple", 1);
    map.put("banana", 2);
    
    //遍歷鍵值對
    for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
        System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
    }

三、HashMap與ConcurrentHashMap的區別

HashMap是非線程安全的，如果多個線程同時訪問一個HashMap實例，可能會導致數據不一致的問題。而ConcurrentHashMap則是線程安全的，它採用了分段鎖的機制，將整個Map分成多個小的區域，每個區域有自己的鎖，這樣多個線程在訪問不同的區域時不會相互影響，從而保證線程安全。

代碼示例：

    //創建一個HashMap
    Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
    
    //創建一個ConcurrentHashMap
    Map<String, Integer> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<>();

四、Map遍歷性能比較

在遍歷Map時，常見的遍歷方式有通過entrySet()方法遍歷和通過keySet()方法遍歷。但是這兩種方式的性能存在一定的差異。

entrySet()方式在遍歷Map時，每次獲取鍵值對時需要同時獲取鍵和值，會產生一定的性能損耗。而keySet()方式只獲取鍵，效率更高。

代碼示例：

    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    
    //添加鍵值對
    map.put("apple", 1);
    map.put("banana", 2);
    
    //通過entrySet()方式遍歷Map
    long start1 = System.currentTimeMillis();
    for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
        System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
    }
    long end1 = System.currentTimeMillis();
    
    //通過keySet()方式遍歷Map
    long start2 = System.currentTimeMillis();
    for (String key : map.keySet()) {
        Integer value = map.get(key);
        System.out.println(key + " : " + value);
    }
    long end2 = System.currentTimeMillis();
    
    System.out.println("entrySet()方式遍歷Map耗時：" + (end1 - start1) + "ms");
    System.out.println("keySet()方式遍歷Map耗時：" + (end2 - start2) + "ms");