Map
1.4.1 概述
数学中的映射关系在Java中就是通过Map来实现的。它表示，里面存储的元素是一个对（pair）,我们通过一个对象，可以在这个映射关系中找到另外一个和这个对象相关的东西。
前面提到的我们对于根据帐号名得到对应的人员的信息，就属于这种情况的应用。我们讲一个人员的帐户名和这人员的信息作了一个映射关系，也就是说，我们把帐户名和人员信息当成了一个“键值对”，“键”就是帐户名，“值”就是人员信息。下面我们先看看Map 接口的常用方法。
1.4.2 常用方法
Map 接口不是 Collection 接口的继承。而是从自己的用于维护键-值关联的接口层次结构入手。按定义，该接口描述了从不重复的键到值的映射。
我们可以把这个接口方法分成三组操作：改变、查询和提供可选视图。
改变操作允许您从映射中添加和除去键-值对。键和值都可以为 null。但是，您不能把 Map 作为一个键或值添加给自身。
Object put(Object key,Object value)：用来存放一个键-值对Map中
Object remove(Object key)：根据key(键)，移除一个键-值对，并将值返回
void putAll(Map mapping) ：将另外一个Map中的元素存入当前的Map中
void clear() ：清空当前Map中的元素
查询操作允许您检查映射内容：
Object get(Object key) ：根据key(键)取得对应的值
boolean containsKey(Object key) ：判断Map中是否存在某键（key）
boolean containsValue(Object value):判断Map中是否存在某值(value)
int size():返回Map中 键-值对的个数
boolean isEmpty() ：判断当前Map是否为空
最后一组方法允许您把键或值的组作为集合来处理。
public Set keySet() ：返回所有的键（key），并使用Set容器存放
public Collection values() ：返回所有的值（Value），并使用Collection存放
public Set entrySet() ：返回一个实现 Map.Entry 接口的元素 Set
因为映射中键的集合必须是唯一的，就使用 Set 来支持。因为映射中值的集合可能不唯一，就使用 Collection 来支持。最后一个方法返回一个实现 Map.Entry 接口的元素 Set。
我们看看Map的常用实现类的比较，如下表：
|
|
简述 |
实现 |
操作特性 |
成员要求 |
|
Map |
保存键值对成员，基于键找值操作，使用compareTo或compare方法对键进行排序 |
HashMap |
能满足用户对Map的通用需求 |
键成员可为任意Object子类的对象，但如果覆盖了equals方法，同时注意修改hashCode方法。 |
|
TreeMap |
支持对键有序地遍历，使用时建议先用HashMap增加和删除成员，最后从HashMap生成TreeMap；附加实现了SortedMap接口，支持子Map等要求顺序的操作 |
键成员要求实现Comparable接口，或者使用Comparator构造TreeMap键成员一般为同一类型。 |
||
|
LinkedHashMap |
保留键的插入顺序，用equals 方法检查键和值的相等性 |
成员可为任意Object子类的对象，但如果覆盖了equals方法，同时注意修改hashCode方法。 |
下面我们看一个简单的例子：
import java.util.*;
public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
Map map1 = new HashMap();
Map map2 = new HashMap();
map1.put("1","aaa1");
map1.put("2","bbb2");
map2.put("10","aaaa10");
map2.put("11","bbbb11");
//根据键 "1" 取得值："aaa1"
System.out.println("map1.get(\"1\")="+map1.get("1"));
// 根据键 "1" 移除键值对"1"-"aaa1"
System.out.println("map1.remove(\"1\")="+map1.remove("1"));
System.out.println("map1.get(\"1\")="+map1.get("1"));
map1.putAll(map2);//将map2全部元素放入map1中
map2.clear();//清空map2
System.out.println("map1 IsEmpty?="+map1.isEmpty());
System.out.println("map2 IsEmpty?="+map2.isEmpty());
System.out.println("map1 中的键值对的个数size = "+map1.size());
System.out.println("KeySet="+map1.keySet());//set
System.out.println("values="+map1.values());//Collection
System.out.println("entrySet="+map1.entrySet());
System.out.println("map1 是否包含键：11 = "+map1.containsKey("11"));
System.out.println("map1 是否包含值：aaa1 = "+map1.containsValue("aaa1"));
}
}
运行输出结果为：
map1.get("1")=aaa1
map1.remove("1")=aaa1
map1.get("1")=null
map1 IsEmpty?=false
map2 IsEmpty?=true
map1 中的键值对的个数size = 3
KeySet=[10, 2, 11]
values=[aaaa10, bbb2, bbbb11]
entrySet=[10=aaaa10, 2=bbb2, 11=bbbb11]
map1 是否包含键：11 = true
map1 是否包含值：aaa1 = false
在该例子中，我们创建一个HashMap，并使用了一下Map接口中的各个方法。
其中Map中的entrySet()方法先提一下，该方法返回一个实现 Map.Entry 接口的对象集合。集合中每个对象都是底层 Map 中一个特定的键-值对。
Map.Entry 接口是Map 接口中的一个内部接口，该内部接口的实现类存放的是键值对。在下面的实现原理中，我们会对这方面再作介绍，现在我们先不管这个它的具体实现。
我们再看看排序的Map是如何使用：
import java.util.*;
public class MapSortExample {
public static void main(String args[]) {
Map map1 = new HashMap();
Map map2 = new LinkedHashMap();
for(int i=0;i<10;i++){
double s=Math.random()*100;//产生一个随机数，并将其放入Map中
map1.put(new Integer((int) s),"第 "+i+" 个放入的元素："+s+"\n");
map2.put(new Integer((int) s),"第 "+i+" 个放入的元素："+s+"\n");
}
System.out.println("未排序前HashMap："+map1);
System.out.println("未排序前LinkedHashMap："+map2);
//使用TreeMap来对另外的Map进行重构和排序
Map sortedMap = new TreeMap(map1);
System.out.println("排序后："+sortedMap);
System.out.println("排序后："+new TreeMap(map2));
}
}
该程序的一次运行结果为：
未排序前HashMap：{64=第 1 个放入的元素：64.05341725531845
, 15=第 9 个放入的元素：15.249165766266382
, 2=第 4 个放入的元素：2.66794706854534
, 77=第 0 个放入的元素：77.28814965781416
, 97=第 5 个放入的元素：97.32893518378948
, 99=第 2 个放入的元素：99.99412014935982
, 60=第 8 个放入的元素：60.91451419025399
, 6=第 3 个放入的元素：6.286974058646977
, 1=第 7 个放入的元素：1.8261658496439903
, 48=第 6 个放入的元素：48.736039522423106
}
未排序前LinkedHashMap：{77=第 0 个放入的元素：77.28814965781416
, 64=第 1 个放入的元素：64.05341725531845
, 99=第 2 个放入的元素：99.99412014935982
, 6=第 3 个放入的元素：6.286974058646977
, 2=第 4 个放入的元素：2.66794706854534
, 97=第 5 个放入的元素：97.32893518378948
, 48=第 6 个放入的元素：48.736039522423106
, 1=第 7 个放入的元素：1.8261658496439903
, 60=第 8 个放入的元素：60.91451419025399
, 15=第 9 个放入的元素：15.249165766266382
}
排序后：{1=第 7 个放入的元素：1.8261658496439903
, 2=第 4 个放入的元素：2.66794706854534
, 6=第 3 个放入的元素：6.286974058646977
, 15=第 9 个放入的元素：15.249165766266382
, 48=第 6 个放入的元素：48.736039522423106
, 60=第 8 个放入的元素：60.91451419025399
, 64=第 1 个放入的元素：64.05341725531845
, 77=第 0 个放入的元素：77.28814965781416
, 97=第 5 个放入的元素：97.32893518378948
, 99=第 2 个放入的元素：99.99412014935982
}
排序后：{1=第 7 个放入的元素：1.8261658496439903
, 2=第 4 个放入的元素：2.66794706854534
, 6=第 3 个放入的元素：6.286974058646977
, 15=第 9 个放入的元素：15.249165766266382
, 48=第 6 个放入的元素：48.736039522423106
, 60=第 8 个放入的元素：60.91451419025399
, 64=第 1 个放入的元素：64.05341725531845
, 77=第 0 个放入的元素：77.28814965781416
, 97=第 5 个放入的元素：97.32893518378948
, 99=第 2 个放入的元素：99.99412014935982
}
从运行结果，我们可以看出，HashMap的存入顺序和输出顺序无关。而LinkedHashMap 则保留了键值对的存入顺序。TreeMap则是对Map中的元素进行排序。在实际的使用中我们也经常这样做：使用HashMap或者LinkedHashMap 来存放元素，当所有的元素都存放完成后，如果使用则是需要一个经过排序的Map的话，我们再使用TreeMap来重构原来的Map对象。这样做的好处是：因为HashMap和LinkedHashMap 存储数据的速度比直接使用TreeMap 要快，存取效率要高。当完成了所有的元素的存放后，我们再对整个的Map中的元素进行排序。这样可以提高整个程序的运行的效率，缩短执行时间。
这里需要注意的是，TreeMap中是根据键（Key）进行排序的。而如果我们要使用TreeMap来进行正常的排序的话，Key 中存放的对象必须实现Comparable 接口。