深入探討Map順序

一、Map順序簡介

Map是一種鍵值對形式存在的數據結構，其順序是由鍵的hashCode和equals方法確定的，它可以通過Iterator迭代器進行遍歷，也可以通過forEach方法實現Lambda表達式方式遍歷。

Map的順序與插入順序、put方法的先後順序、屬性值大小都沒有關係；而是由鍵的自然排序（natural ordering，如整數、字符串、日期等類型），或者在創建Map時所傳遞的Comparator所決定。

//使用自然排序
Map map = new TreeMap();
map.put("c", "ccccc");
map.put("a", "aaaaa");
map.put("b", "bbbbb");

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {  
    System.out.println("Key : " + entry.getKey() 
                      + " Value : " + entry.getValue());  
}
//輸出 
//Key : a Value : aaaaa
//Key : b Value : bbbbb
//Key : c Value : ccccc

二、Map順序的常見應用場景

1. 頻繁排序

如果我們需要頻繁對Map中的數據進行排序，那麼使用TreeMap是最優的選擇。當然，由於每次插入都需要進行排序，所以性能會受到一定影響，不過隨着JDK的不斷升級，TreeMap的性能也會不斷提高。

Map map = new TreeMap();
map.put(3,"ccc");
map.put(1,"aaa");
map.put(2,"bbb");

for(Map.Entry entry : map.entrySet()){
    System.out.println("key : " + entry.getKey() + ", value : " + entry.getValue());
}
//輸出
//key : 1, value : aaa
//key : 2, value : bbb
//key : 3, value : ccc

2. 多線程

如果需要在多線程環境中操作Map，那麼使用ConcurrentHashMap是最好的選擇。ConcurrentHashMap在多線程並發操作時採用了分段鎖的策略，不僅能夠保證線程安全性，而且在性能方面也有很大的提升。

ConcurrentMap map = new ConcurrentHashMap();
map.put("key1", "value1");
map.put("key2", "value2");
map.put("key3", "value3");

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
}
//輸出
//key2 : value2
//key1 : value1
//key3 : value3

三、反思Map順序

1. Map順序為什麼要這樣設計？

因為Map的用途是用來快速查找的，如果按照插入順序排列，那麼每一次操作的時間複雜度就會增加；而按照鍵的HashCode和equals方法進行排序，則能夠保證在O(1)時間內完成元素的查找。

2. 如何自定義Map的順序？

如果我們需要按照自己的方式對Map進行排序，可以在創建TreeMap時傳遞一個Comparator給它。

Map scoreMap = new TreeMap(new Comparator() {
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return Integer.compare(o2.getScore(), o1.getScore());
    }
});

scoreMap.put(new Student("Tom", 80), "B");
scoreMap.put(new Student("Marry", 90), "A");
scoreMap.put(new Student("Lucy", 70), "C");

for (Map.Entry entry : scoreMap.entrySet()) {
    System.out.println("Student : " + entry.getKey().getName() 
                       + ", Score : " + entry.getKey().getScore() 
                       + ", Grade : " + entry.getValue());
}
//輸出
//Student : Marry, Score : 90, Grade : A
//Student : Tom, Score : 80, Grade : B
//Student : Lucy, Score : 70, Grade : C

四、總結

在日常開發中，Map是我們常用的一種數據結構，它能夠幫助我們快速完成功能的實現。在使用Map時，我們應該了解它的順序特性，並根據實際需求來選擇最適合的Map實現。