概要

这一章,我们对HashMap进行学习。
我们先对HashMap有个整体认识,然后再学习它的源码,最后再通过实例来学会使用HashMap。内容包括:
第1部分 HashMap介绍
第2部分 HashMap数据结构
第3部分 HashMap源码解析(基于JDK1.6.0_45)
第3.1部分 HashMap的“拉链法”相关内容
第3.2部分 HashMap的构造函数
第3.3部分 HashMap的主要对外接口
第3.4部分 HashMap实现的Cloneable接口
第3.5部分 HashMap实现的Serializable接口
第4部分 HashMap遍历方式
第5部分 HashMap示例

转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3310835.html

第1部分 HashMap介绍

HashMap简介

HashMap 是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。
HashMap 继承于AbstractMap,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
HashMap 的实现不是同步的,这意味着它不是线程安全的。它的key、value都可以为null。此外,HashMap中的映射不是有序的。

HashMap 的实例有两个参数影响其性能:“初始容量” 和 “加载因子”。容量 是哈希表中桶的数量,初始容量 只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。
通常,默认加载因子是 0.75, 这是在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销,但同时也增加了查询成本(在大多数 HashMap 类的操作中,包括 get 和 put 操作,都反映了这一点)。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子,以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子,则不会发生 rehash 操作。

HashMap的构造函数

HashMap共有4个构造函数,如下:

// 默认构造函数。
HashMap() // 指定“容量大小”的构造函数
HashMap(int capacity) // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数
HashMap(int capacity, float loadFactor) // 包含“子Map”的构造函数
HashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)

HashMap的API

void                 clear()
Object clone()
boolean containsKey(Object key)
boolean containsValue(Object value)
Set<Entry<K, V>> entrySet()
V get(Object key)
boolean isEmpty()
Set<K> keySet()
V put(K key, V value)
void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)
V remove(Object key)
int size()
Collection<V> values()

第2部分 HashMap数据结构

HashMap的继承关系

java.lang.Object
↳ java.util.AbstractMap<K, V>
↳ java.util.HashMap<K, V> public class HashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable { }

HashMap与Map关系如下图

从图中可以看出:
(01) HashMap继承于AbstractMap类,实现了Map接口。Map是"key-value键值对"接口,AbstractMap实现了"键值对"的通用函数接口。
(02) HashMap是通过"拉链法"实现的哈希表。它包括几个重要的成员变量:table, size, threshold, loadFactor, modCount。
  table是一个Entry[]数组类型,而Entry实际上就是一个单向链表。哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。
  size是HashMap的大小,它是HashMap保存的键值对的数量。
  threshold是HashMap的阈值,用于判断是否需要调整HashMap的容量。threshold的值="容量*加载因子",当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
  loadFactor就是加载因子。
  modCount是用来实现fail-fast机制的。

第3部分 HashMap源码解析(基于JDK1.6.0_45)

为了更了解HashMap的原理,下面对HashMap源码代码作出分析。
在阅读源码时,建议参考后面的说明来建立对HashMap的整体认识,这样更容易理解HashMap。

 package java.util;
import java.io.*; public class HashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
{ // 默认的初始容量是16,必须是2的幂。
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; // 最大容量(必须是2的幂且小于2的30次方,传入容量过大将被这个值替换)
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; // 默认加载因子
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 存储数据的Entry数组,长度是2的幂。
// HashMap是采用拉链法实现的,每一个Entry本质上是一个单向链表
transient Entry[] table; // HashMap的大小,它是HashMap保存的键值对的数量
transient int size; // HashMap的阈值,用于判断是否需要调整HashMap的容量(threshold = 容量*加载因子)
int threshold; // 加载因子实际大小
final float loadFactor; // HashMap被改变的次数
transient volatile int modCount; // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
// HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor); // 找出“大于initialCapacity”的最小的2的幂
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1; // 设置“加载因子”
this.loadFactor = loadFactor;
// 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
// 创建Entry数组,用来保存数据
table = new Entry[capacity];
init();
} // 指定“容量大小”的构造函数
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
} // 默认构造函数。
public HashMap() {
// 设置“加载因子”
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
// 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);
// 创建Entry数组,用来保存数据
table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
init();
} // 包含“子Map”的构造函数
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);
// 将m中的全部元素逐个添加到HashMap中
putAllForCreate(m);
} static int hash(int h) {
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
} // 返回索引值
// h & (length-1)保证返回值的小于length
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
} public int size() {
return size;
} public boolean isEmpty() {
return size == 0;
} // 获取key对应的value
public V get(Object key) {
if (key == null)
return getForNullKey();
// 获取key的hash值
int hash = hash(key.hashCode());
// 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
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.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
} // 获取“key为null”的元素的值
// HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置!
private V getForNullKey() {
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
if (e.key == null)
return e.value;
}
return null;
} // HashMap是否包含key
public boolean containsKey(Object key) {
return getEntry(key) != null;
} // 返回“键为key”的键值对
final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
// 获取哈希值
// HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置,“key不为null”的则调用hash()计算哈希值
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
// 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
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;
} // 将“key-value”添加到HashMap中
public V put(K key, V value) {
// 若“key为null”,则将该键值对添加到table[0]中。
if (key == null)
return putForNullKey(value);
// 若“key不为null”,则计算该key的哈希值,然后将其添加到该哈希值对应的链表中。
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
// 若“该key”对应的键值对已经存在,则用新的value取代旧的value。然后退出!
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
} // 若“该key”对应的键值对不存在,则将“key-value”添加到table中
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
} // putForNullKey()的作用是将“key为null”键值对添加到table[0]位置
private V putForNullKey(V value) {
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
if (e.key == null) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
// 这里的完全不会被执行到!
modCount++;
addEntry(0, null, value, 0);
return null;
} // 创建HashMap对应的“添加方法”,
// 它和put()不同。putForCreate()是内部方法,它被构造函数等调用,用来创建HashMap
// 而put()是对外提供的往HashMap中添加元素的方法。
private void putForCreate(K key, V value) {
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length); // 若该HashMap表中存在“键值等于key”的元素,则替换该元素的value值
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
e.value = value;
return;
}
} // 若该HashMap表中不存在“键值等于key”的元素,则将该key-value添加到HashMap中
createEntry(hash, key, value, i);
} // 将“m”中的全部元素都添加到HashMap中。
// 该方法被内部的构造HashMap的方法所调用。
private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {
// 利用迭代器将元素逐个添加到HashMap中
for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
putForCreate(e.getKey(), e.getValue());
}
} // 重新调整HashMap的大小,newCapacity是调整后的单位
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
} // 新建一个HashMap,将“旧HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中,
// 然后,将“新HashMap”赋值给“旧HashMap”。
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(newTable);
table = newTable;
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
} // 将HashMap中的全部元素都添加到newTable中
void transfer(Entry[] newTable) {
Entry[] src = table;
int newCapacity = newTable.length;
for (int j = 0; j < src.length; j++) {
Entry<K,V> e = src[j];
if (e != null) {
src[j] = null;
do {
Entry<K,V> next = e.next;
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
} while (e != null);
}
}
} // 将"m"的全部元素都添加到HashMap中
public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
// 有效性判断
int numKeysToBeAdded = m.size();
if (numKeysToBeAdded == 0)
return; // 计算容量是否足够,
// 若“当前实际容量 < 需要的容量”,则将容量x2。
if (numKeysToBeAdded > threshold) {
int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);
if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
int newCapacity = table.length;
while (newCapacity < targetCapacity)
newCapacity <<= 1;
if (newCapacity > table.length)
resize(newCapacity);
} // 通过迭代器,将“m”中的元素逐个添加到HashMap中。
for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
put(e.getKey(), e.getValue());
}
} // 删除“键为key”元素
public V remove(Object key) {
Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);
return (e == null ? null : e.value);
} // 删除“键为key”的元素
final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {
// 获取哈希值。若key为null,则哈希值为0;否则调用hash()进行计算
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
Entry<K,V> prev = table[i];
Entry<K,V> e = prev; // 删除链表中“键为key”的元素
// 本质是“删除单向链表中的节点”
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
Object k;
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
modCount++;
size--;
if (prev == e)
table[i] = next;
else
prev.next = next;
e.recordRemoval(this);
return e;
}
prev = e;
e = next;
} return e;
} // 删除“键值对”
final Entry<K,V> removeMapping(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return null; Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;
Object key = entry.getKey();
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
Entry<K,V> prev = table[i];
Entry<K,V> e = prev; // 删除链表中的“键值对e”
// 本质是“删除单向链表中的节点”
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {
modCount++;
size--;
if (prev == e)
table[i] = next;
else
prev.next = next;
e.recordRemoval(this);
return e;
}
prev = e;
e = next;
} return e;
} // 清空HashMap,将所有的元素设为null
public void clear() {
modCount++;
Entry[] tab = table;
for (int i = 0; i < tab.length; i++)
tab[i] = null;
size = 0;
} // 是否包含“值为value”的元素
public boolean containsValue(Object value) {
// 若“value为null”,则调用containsNullValue()查找
if (value == null)
return containsNullValue(); // 若“value不为null”,则查找HashMap中是否有值为value的节点。
Entry[] tab = table;
for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
if (value.equals(e.value))
return true;
return false;
} // 是否包含null值
private boolean containsNullValue() {
Entry[] tab = table;
for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
if (e.value == null)
return true;
return false;
} // 克隆一个HashMap,并返回Object对象
public Object clone() {
HashMap<K,V> result = null;
try {
result = (HashMap<K,V>)super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// assert false;
}
result.table = new Entry[table.length];
result.entrySet = null;
result.modCount = 0;
result.size = 0;
result.init();
// 调用putAllForCreate()将全部元素添加到HashMap中
result.putAllForCreate(this); return result;
} // Entry是单向链表。
// 它是 “HashMap链式存储法”对应的链表。
// 它实现了Map.Entry 接口,即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final K key;
V value;
// 指向下一个节点
Entry<K,V> next;
final int hash; // 构造函数。
// 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"
Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
} public final K getKey() {
return key;
} public final V getValue() {
return value;
} public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
} // 判断两个Entry是否相等
// 若两个Entry的“key”和“value”都相等,则返回true。
// 否则,返回false
public final boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey();
if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue();
if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
return true;
}
return false;
} // 实现hashCode()
public final int hashCode() {
return (key==null ? 0 : key.hashCode()) ^
(value==null ? 0 : value.hashCode());
} public final String toString() {
return getKey() + "=" + getValue();
} // 当向HashMap中添加元素时,绘调用recordAccess()。
// 这里不做任何处理
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
} // 当从HashMap中删除元素时,绘调用recordRemoval()。
// 这里不做任何处理
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
}
} // 新增Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
// 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,
// 设置“e”为“新Entry的下一个节点”
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
// 若HashMap的实际大小 不小于 “阈值”,则调整HashMap的大小
if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);
} // 创建Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。
// 它和addEntry的区别是:
// (01) addEntry()一般用在 新增Entry可能导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。
// 例如,我们新建一个HashMap,然后不断通过put()向HashMap中添加元素;
// put()是通过addEntry()新增Entry的。
// 在这种情况下,我们不知道何时“HashMap的实际容量”会超过“阈值”;
// 因此,需要调用addEntry()
// (02) createEntry() 一般用在 新增Entry不会导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。
// 例如,我们调用HashMap“带有Map”的构造函数,它绘将Map的全部元素添加到HashMap中;
// 但在添加之前,我们已经计算好“HashMap的容量和阈值”。也就是,可以确定“即使将Map中
// 的全部元素添加到HashMap中,都不会超过HashMap的阈值”。
// 此时,调用createEntry()即可。
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
// 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,
// 设置“e”为“新Entry的下一个节点”
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
size++;
} // HashIterator是HashMap迭代器的抽象出来的父类,实现了公共了函数。
// 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。
private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
// 下一个元素
Entry<K,V> next;
// expectedModCount用于实现fast-fail机制。
int expectedModCount;
// 当前索引
int index;
// 当前元素
Entry<K,V> current; HashIterator() {
expectedModCount = modCount;
if (size > 0) { // advance to first entry
Entry[] t = table;
// 将next指向table中第一个不为null的元素。
// 这里利用了index的初始值为0,从0开始依次向后遍历,直到找到不为null的元素就退出循环。
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
} public final boolean hasNext() {
return next != null;
} // 获取下一个元素
final Entry<K,V> nextEntry() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
Entry<K,V> e = next;
if (e == null)
throw new NoSuchElementException(); // 注意!!!
// 一个Entry就是一个单向链表
// 若该Entry的下一个节点不为空,就将next指向下一个节点;
// 否则,将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。
if ((next = e.next) == null) {
Entry[] t = table;
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
current = e;
return e;
} // 删除当前元素
public void remove() {
if (current == null)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
Object k = current.key;
current = null;
HashMap.this.removeEntryForKey(k);
expectedModCount = modCount;
} } // value的迭代器
private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {
public V next() {
return nextEntry().value;
}
} // key的迭代器
private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {
public K next() {
return nextEntry().getKey();
}
} // Entry的迭代器
private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
public Map.Entry<K,V> next() {
return nextEntry();
}
} // 返回一个“key迭代器”
Iterator<K> newKeyIterator() {
return new KeyIterator();
}
// 返回一个“value迭代器”
Iterator<V> newValueIterator() {
return new ValueIterator();
}
// 返回一个“entry迭代器”
Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator() {
return new EntryIterator();
} // HashMap的Entry对应的集合
private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null; // 返回“key的集合”,实际上返回一个“KeySet对象”
public Set<K> keySet() {
Set<K> ks = keySet;
return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
} // Key对应的集合
// KeySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的Key。
private final class KeySet extends AbstractSet<K> {
public Iterator<K> iterator() {
return newKeyIterator();
}
public int size() {
return size;
}
public boolean contains(Object o) {
return containsKey(o);
}
public boolean remove(Object o) {
return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;
}
public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
} // 返回“value集合”,实际上返回的是一个Values对象
public Collection<V> values() {
Collection<V> vs = values;
return (vs != null ? vs : (values = new Values()));
} // “value集合”
// Values继承于AbstractCollection,不同于“KeySet继承于AbstractSet”,
// Values中的元素能够重复。因为不同的key可以指向相同的value。
private final class Values extends AbstractCollection<V> {
public Iterator<V> iterator() {
return newValueIterator();
}
public int size() {
return size;
}
public boolean contains(Object o) {
return containsValue(o);
}
public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
} // 返回“HashMap的Entry集合”
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
return entrySet0();
} // 返回“HashMap的Entry集合”,它实际是返回一个EntrySet对象
private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {
Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
} // EntrySet对应的集合
// EntrySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的EntrySet。
private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
return newEntryIterator();
}
public boolean contains(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;
Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());
return candidate != null && candidate.equals(e);
}
public boolean remove(Object o) {
return removeMapping(o) != null;
}
public int size() {
return size;
}
public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
} // java.io.Serializable的写入函数
// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws IOException
{
Iterator<Map.Entry<K,V>> i =
(size > 0) ? entrySet0().iterator() : null; // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultWriteObject(); // Write out number of buckets
s.writeInt(table.length); // Write out size (number of Mappings)
s.writeInt(size); // Write out keys and values (alternating)
if (i != null) {
while (i.hasNext()) {
Map.Entry<K,V> e = i.next();
s.writeObject(e.getKey());
s.writeObject(e.getValue());
}
}
} private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L; // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出
// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws IOException, ClassNotFoundException
{
// Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultReadObject(); // Read in number of buckets and allocate the bucket array;
int numBuckets = s.readInt();
table = new Entry[numBuckets]; init(); // Give subclass a chance to do its thing. // Read in size (number of Mappings)
int size = s.readInt(); // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap
for (int i=0; i<size; i++) {
K key = (K) s.readObject();
V value = (V) s.readObject();
putForCreate(key, value);
}
} // 返回“HashMap总的容量”
int capacity() { return table.length; }
// 返回“HashMap的加载因子”
float loadFactor() { return loadFactor; }
}

说明:

在详细介绍HashMap的代码之前,我们需要了解:HashMap就是一个散列表,它是通过“拉链法”解决哈希冲突的
还需要再补充说明的一点是影响HashMap性能的有两个参数:初始容量(initialCapacity) 和加载因子(loadFactor)。容量 是哈希表中桶的数量,初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

第3.1部分 HashMap的“拉链法”相关内容

3.1.1 HashMap数据存储数组

transient Entry[] table;

HashMap中的key-value都是存储在Entry数组中的。

3.1.2 数据节点Entry的数据结构

 static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final K key;
V value;
// 指向下一个节点
Entry<K,V> next;
final int hash; // 构造函数。
// 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"
Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
} public final K getKey() {
return key;
} public final V getValue() {
return value;
} public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
} // 判断两个Entry是否相等
// 若两个Entry的“key”和“value”都相等,则返回true。
// 否则,返回false
public final boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey();
if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue();
if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
return true;
}
return false;
} // 实现hashCode()
public final int hashCode() {
return (key==null ? 0 : key.hashCode()) ^
(value==null ? 0 : value.hashCode());
} public final String toString() {
return getKey() + "=" + getValue();
} // 当向HashMap中添加元素时,绘调用recordAccess()。
// 这里不做任何处理
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
} // 当从HashMap中删除元素时,绘调用recordRemoval()。
// 这里不做任何处理
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
}
}

从中,我们可以看出 Entry 实际上就是一个单向链表。这也是为什么我们说HashMap是通过拉链法解决哈希冲突的。
Entry 实现了Map.Entry 接口,即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数。这些都是基本的读取/修改key、value值的函数。

第3.2部分 HashMap的构造函数

HashMap共包括4个构造函数

 // 默认构造函数。
public HashMap() {
// 设置“加载因子”
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
// 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);
// 创建Entry数组,用来保存数据
table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
init();
} // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
// HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor); // Find a power of 2 >= initialCapacity
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1; // 设置“加载因子”
this.loadFactor = loadFactor;
// 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
// 创建Entry数组,用来保存数据
table = new Entry[capacity];
init();
} // 指定“容量大小”的构造函数
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
} // 包含“子Map”的构造函数
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);
// 将m中的全部元素逐个添加到HashMap中
putAllForCreate(m);
}

第3.3部分 HashMap的主要对外接口

3.3.1 clear()

clear() 的作用是清空HashMap。它是通过将所有的元素设为null来实现的。

 public void clear() {
modCount++;
Entry[] tab = table;
for (int i = 0; i < tab.length; i++)
tab[i] = null;
size = 0;
}

3.3.2 containsKey()

containsKey() 的作用是判断HashMap是否包含key

public boolean containsKey(Object key) {
return getEntry(key) != null;
}

containsKey() 首先通过getEntry(key)获取key对应的Entry,然后判断该Entry是否为null
getEntry()的源码如下:

 final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
// 获取哈希值
// HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置,“key不为null”的则调用hash()计算哈希值
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
// 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
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;
}

getEntry() 的作用就是返回“键为key”的键值对,它的实现源码中已经进行了说明。
这里需要强调的是:HashMap将“key为null”的元素都放在table的位置0处,即table[0]中;“key不为null”的放在table的其余位置!

3.3.3 containsValue()

containsValue() 的作用是判断HashMap是否包含“值为value”的元素

 public boolean containsValue(Object value) {
// 若“value为null”,则调用containsNullValue()查找
if (value == null)
return containsNullValue(); // 若“value不为null”,则查找HashMap中是否有值为value的节点。
Entry[] tab = table;
for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
if (value.equals(e.value))
return true;
return false;
}

从中,我们可以看出containsNullValue()分为两步进行处理:第一,若“value为null”,则调用containsNullValue()。第二,若“value不为null”,则查找HashMap中是否有值为value的节点。

containsNullValue() 的作用判断HashMap中是否包含“值为null”的元素

 private boolean containsNullValue() {
Entry[] tab = table;
for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
if (e.value == null)
return true;
return false;
}

3.3.4 entrySet()、values()、keySet()

它们3个的原理类似,这里以entrySet()为例来说明。
entrySet()的作用是返回“HashMap中所有Entry的集合”,它是一个集合。实现代码如下:

 // 返回“HashMap的Entry集合”
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
return entrySet0();
} // 返回“HashMap的Entry集合”,它实际是返回一个EntrySet对象
private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {
Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
} // EntrySet对应的集合
// EntrySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的EntrySet。
private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
return newEntryIterator();
}
public boolean contains(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;
Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());
return candidate != null && candidate.equals(e);
}
public boolean remove(Object o) {
return removeMapping(o) != null;
}
public int size() {
return size;
}
public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
}

HashMap是通过拉链法实现的散列表。表现在HashMap包括许多的Entry,而每一个Entry本质上又是一个单向链表。那么HashMap遍历key-value键值对的时候,是如何逐个去遍历的呢?

下面我们就看看HashMap是如何通过entrySet()遍历的。
entrySet()实际上是通过newEntryIterator()实现的。 下面我们看看它的代码:

 // 返回一个“entry迭代器”
Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator() {
return new EntryIterator();
} // Entry的迭代器
private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
public Map.Entry<K,V> next() {
return nextEntry();
}
} // HashIterator是HashMap迭代器的抽象出来的父类,实现了公共了函数。
// 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。
private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
// 下一个元素
Entry<K,V> next;
// expectedModCount用于实现fast-fail机制。
int expectedModCount;
// 当前索引
int index;
// 当前元素
Entry<K,V> current; HashIterator() {
expectedModCount = modCount;
if (size > 0) { // advance to first entry
Entry[] t = table;
// 将next指向table中第一个不为null的元素。
// 这里利用了index的初始值为0,从0开始依次向后遍历,直到找到不为null的元素就退出循环。
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
} public final boolean hasNext() {
return next != null;
} // 获取下一个元素
final Entry<K,V> nextEntry() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
Entry<K,V> e = next;
if (e == null)
throw new NoSuchElementException(); // 注意!!!
// 一个Entry就是一个单向链表
// 若该Entry的下一个节点不为空,就将next指向下一个节点;
// 否则,将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。
if ((next = e.next) == null) {
Entry[] t = table;
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
current = e;
return e;
} // 删除当前元素
public void remove() {
if (current == null)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
Object k = current.key;
current = null;
HashMap.this.removeEntryForKey(k);
expectedModCount = modCount;
} }

当我们通过entrySet()获取到的Iterator的next()方法去遍历HashMap时,实际上调用的是 nextEntry() 。而nextEntry()的实现方式,先遍历Entry(根据Entry在table中的序号,从小到大的遍历);然后对每个Entry(即每个单向链表),逐个遍历。

3.3.5 get()

get() 的作用是获取key对应的value,它的实现代码如下:

 public V get(Object key) {
if (key == null)
return getForNullKey();
// 获取key的hash值
int hash = hash(key.hashCode());
// 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
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.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
}

3.3.6 put()

put() 的作用是对外提供接口,让HashMap对象可以通过put()将“key-value”添加到HashMap中

 public V put(K key, V value) {
// 若“key为null”,则将该键值对添加到table[0]中。
if (key == null)
return putForNullKey(value);
// 若“key不为null”,则计算该key的哈希值,然后将其添加到该哈希值对应的链表中。
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
// 若“该key”对应的键值对已经存在,则用新的value取代旧的value。然后退出!
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
} // 若“该key”对应的键值对不存在,则将“key-value”添加到table中
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}

若要添加到HashMap中的键值对对应的key已经存在HashMap中,则找到该键值对;然后新的value取代旧的value,并退出!
若要添加到HashMap中的键值对对应的key不在HashMap中,则将其添加到该哈希值对应的链表中,并调用addEntry()。
下面看看addEntry()的代码:

 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
// 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,
// 设置“e”为“新Entry的下一个节点”
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
// 若HashMap的实际大小 不小于 “阈值”,则调整HashMap的大小
if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);
}

addEntry() 的作用是新增Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。

说到addEntry(),就不得不说另一个函数createEntry()。createEntry()的代码如下:

 void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
// 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,
// 设置“e”为“新Entry的下一个节点”
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
size++;
}

它们的作用都是将key、value添加到HashMap中。而且,比较addEntry()和createEntry()的代码,我们发现addEntry()多了两句:

if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);

那它们的区别到底是什么呢?
阅读代码,我们可以发现,它们的使用情景不同。
(01) addEntry()一般用在 新增Entry可能导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。
       例如,我们新建一个HashMap,然后不断通过put()向HashMap中添加元素;put()是通过addEntry()新增Entry的。
       在这种情况下,我们不知道何时“HashMap的实际容量”会超过“阈值”;
       因此,需要调用addEntry()
(02) createEntry() 一般用在 新增Entry不会导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。
        例如,我们调用HashMap“带有Map”的构造函数,它绘将Map的全部元素添加到HashMap中;
       但在添加之前,我们已经计算好“HashMap的容量和阈值”。也就是,可以确定“即使将Map中的全部元素添加到HashMap中,都不会超过HashMap的阈值”。
       此时,调用createEntry()即可。

3.3.7 putAll()

putAll() 的作用是将"m"的全部元素都添加到HashMap中,它的代码如下:

 public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
// 有效性判断
int numKeysToBeAdded = m.size();
if (numKeysToBeAdded == 0)
return; // 计算容量是否足够,
// 若“当前实际容量 < 需要的容量”,则将容量x2。
if (numKeysToBeAdded > threshold) {
int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);
if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
int newCapacity = table.length;
while (newCapacity < targetCapacity)
newCapacity <<= 1;
if (newCapacity > table.length)
resize(newCapacity);
} // 通过迭代器,将“m”中的元素逐个添加到HashMap中。
for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
put(e.getKey(), e.getValue());
}
}

3.3.8 remove()

remove() 的作用是删除“键为key”元素

 public V remove(Object key) {
Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);
return (e == null ? null : e.value);
} // 删除“键为key”的元素
final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {
// 获取哈希值。若key为null,则哈希值为0;否则调用hash()进行计算
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
Entry<K,V> prev = table[i];
Entry<K,V> e = prev; // 删除链表中“键为key”的元素
// 本质是“删除单向链表中的节点”
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
Object k;
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
modCount++;
size--;
if (prev == e)
table[i] = next;
else
prev.next = next;
e.recordRemoval(this);
return e;
}
prev = e;
e = next;
} return e;
}

第3.4部分 HashMap实现的Cloneable接口

HashMap实现了Cloneable接口,即实现了clone()方法。
clone()方法的作用很简单,就是克隆一个HashMap对象并返回。

 // 克隆一个HashMap,并返回Object对象
public Object clone() {
HashMap<K,V> result = null;
try {
result = (HashMap<K,V>)super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// assert false;
}
result.table = new Entry[table.length];
result.entrySet = null;
result.modCount = 0;
result.size = 0;
result.init();
// 调用putAllForCreate()将全部元素添加到HashMap中
result.putAllForCreate(this); return result;
}

第3.5部分 HashMap实现的Serializable接口

HashMap实现java.io.Serializable,分别实现了串行读取、写入功能。
串行写入函数是writeObject(),它的作用是将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中。
而串行读取函数是readObject(),它的作用是将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出

 // java.io.Serializable的写入函数
// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws IOException
{
Iterator<Map.Entry<K,V>> i =
(size > 0) ? entrySet0().iterator() : null; // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultWriteObject(); // Write out number of buckets
s.writeInt(table.length); // Write out size (number of Mappings)
s.writeInt(size); // Write out keys and values (alternating)
if (i != null) {
while (i.hasNext()) {
Map.Entry<K,V> e = i.next();
s.writeObject(e.getKey());
s.writeObject(e.getValue());
}
}
} // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出
// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws IOException, ClassNotFoundException
{
// Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultReadObject(); // Read in number of buckets and allocate the bucket array;
int numBuckets = s.readInt();
table = new Entry[numBuckets]; init(); // Give subclass a chance to do its thing. // Read in size (number of Mappings)
int size = s.readInt(); // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap
for (int i=0; i<size; i++) {
K key = (K) s.readObject();
V value = (V) s.readObject();
putForCreate(key, value);
}
}

第4部分 HashMap遍历方式

4.1 遍历HashMap的键值对

第一步:根据entrySet()获取HashMap的“键值对”的Set集合。
第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

// 假设map是HashMap对象
// map中的key是String类型,value是Integer类型
Integer integ = null;
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();
// 获取key
key = (String)entry.getKey();
// 获取value
integ = (Integer)entry.getValue();
}

4.2 遍历HashMap的键

第一步:根据keySet()获取HashMap的“键”的Set集合。
第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

// 假设map是HashMap对象
// map中的key是String类型,value是Integer类型
String key = null;
Integer integ = null;
Iterator iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
// 获取key
key = (String)iter.next();
// 根据key,获取value
integ = (Integer)map.get(key);
}

4.3 遍历HashMap的值

第一步:根据value()获取HashMap的“值”的集合。
第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。

// 假设map是HashMap对象
// map中的key是String类型,value是Integer类型
Integer value = null;
Collection c = map.values();
Iterator iter= c.iterator();
while (iter.hasNext()) {
value = (Integer)iter.next();
}

遍历测试程序如下

 import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.Iterator;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Collection; /*
* @desc 遍历HashMap的测试程序。
* (01) 通过entrySet()去遍历key、value,参考实现函数:
* iteratorHashMapByEntryset()
* (02) 通过keySet()去遍历key、value,参考实现函数:
* iteratorHashMapByKeyset()
* (03) 通过values()去遍历value,参考实现函数:
* iteratorHashMapJustValues()
*
* @author skywang
*/
public class HashMapIteratorTest { public static void main(String[] args) {
int val = 0;
String key = null;
Integer value = null;
Random r = new Random();
HashMap map = new HashMap(); for (int i=0; i<12; i++) {
// 随机获取一个[0,100)之间的数字
val = r.nextInt(100); key = String.valueOf(val);
value = r.nextInt(5);
// 添加到HashMap中
map.put(key, value);
System.out.println(" key:"+key+" value:"+value);
}
// 通过entrySet()遍历HashMap的key-value
iteratorHashMapByEntryset(map) ; // 通过keySet()遍历HashMap的key-value
iteratorHashMapByKeyset(map) ; // 单单遍历HashMap的value
iteratorHashMapJustValues(map);
} /*
* 通过entry set遍历HashMap
* 效率高!
*/
private static void iteratorHashMapByEntryset(HashMap map) {
if (map == null)
return ; System.out.println("\niterator HashMap By entryset");
String key = null;
Integer integ = null;
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); key = (String)entry.getKey();
integ = (Integer)entry.getValue();
System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());
}
} /*
* 通过keyset来遍历HashMap
* 效率低!
*/
private static void iteratorHashMapByKeyset(HashMap map) {
if (map == null)
return ; System.out.println("\niterator HashMap By keyset");
String key = null;
Integer integ = null;
Iterator iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
key = (String)iter.next();
integ = (Integer)map.get(key);
System.out.println(key+" -- "+integ.intValue());
}
} /*
* 遍历HashMap的values
*/
private static void iteratorHashMapJustValues(HashMap map) {
if (map == null)
return ; Collection c = map.values();
Iterator iter= c.iterator();
while (iter.hasNext()) {
System.out.println(iter.next());
}
}
}

第5部分 HashMap示例

下面通过一个实例学习如何使用HashMap

 import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.Iterator;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Collection; /*
* @desc HashMap测试程序
*
* @author skywang
*/
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) {
testHashMapAPIs();
} private static void testHashMapAPIs() {
// 初始化随机种子
Random r = new Random();
// 新建HashMap
HashMap map = new HashMap();
// 添加操作
map.put("one", r.nextInt(10));
map.put("two", r.nextInt(10));
map.put("three", r.nextInt(10)); // 打印出map
System.out.println("map:"+map ); // 通过Iterator遍历key-value
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();
System.out.println("next : "+ entry.getKey() +" - "+entry.getValue());
} // HashMap的键值对个数
System.out.println("size:"+map.size()); // containsKey(Object key) :是否包含键key
System.out.println("contains key two : "+map.containsKey("two"));
System.out.println("contains key five : "+map.containsKey("five")); // containsValue(Object value) :是否包含值value
System.out.println("contains value 0 : "+map.containsValue(new Integer(0))); // remove(Object key) : 删除键key对应的键值对
map.remove("three"); System.out.println("map:"+map ); // clear() : 清空HashMap
map.clear(); // isEmpty() : HashMap是否为空
System.out.println((map.isEmpty()?"map is empty":"map is not empty") );
}
}

 (某一次)运行结果:

map:{two=7, one=9, three=6}
next : two - 7
next : one - 9
next : three - 6
size:3
contains key two : true
contains key five : false
contains value 0 : false
map:{two=7, one=9}
map is empty

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Java 集合系列11之 Hashtable详细介绍(源码解析)和使用示例

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Java 集合系列18之 Iterator和Enumeration比较