HashMap与HashTable

HashMap

HashMap 是 Java 集合框架中最常用的类之一，它实现了 Map 接口，基于哈希表（Hash Table）的数据结构。HashMap 提供了高效的键值对存储和检索操作，适合存储大量数据

特点

HashMap键不能重复，值可以相同，如果插入相同的键则会覆盖（如果onlyIfAbsent为false）
基于哈希表实现，HashMap 内部使用哈希表来存储键值对，哈希表是一种高效的数据结构，支持快速的插入、删除和查询操作
允许 null 键和 null 值，HashMap 允许键和值为 null，但只能有一个 null 键
无序性，HashMap 不保证键值对的顺序，元素的存储顺序可能与插入顺序不同
HashMap 不是线程安全的，如果需要在多线程环境中使用使用 ConcurrentHashMap

HashMap的遍历

通过 keySet() 方法获取所有键，然后遍历键

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashMapTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("apple", 10);
        map.put("banana", 20);
        map.put("cherry", 30);

        // 遍历键
        Set<String> keys = map.keySet();
        for (String key : keys) {
            System.out.println("Key: " + key);
        }
    }
}

通过 values() 方法获取所有值，然后遍历值

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class HashMapTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("apple", 10);
        map.put("banana", 20);
        map.put("cherry", 30);

        // 遍历值
        Collection<Integer> values = map.values();
        for (Integer value : values) {
            System.out.println("Value: " + value);
        }
    }
}

通过 entrySet() 方法获取所有键值对，然后遍历键值对

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashMapTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("apple", 10);
        map.put("banana", 20);
        map.put("cherry", 30);

        // 遍历键值对
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
            System.out.println("Key: " + entry.getKey() + ", Value: " + entry.getValue());
        }
    }
}

使用 forEach 方法（Java 8+），通过 forEach 方法和 Lambda 表达式遍历 HashMap

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class HashMapTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("apple", 10);
        map.put("banana", 20);
        map.put("cherry", 30);

        // 使用 forEach 方法遍历
        map.forEach((key, value) -> {
            System.out.println("Key: " + key + ", Value: " + value);
        });
    }
}

HashMap底层结构

与HashSet相同

HashMap 的底层是一个哈希表，核心字段包括
- Node<K,V>[] table：哈希表，用于存储键值对。
- int size：HashMap 中键值对的数量。
- int threshold：扩容阈值，当 size 超过 threshold 时，会触发扩容。
- float loadFactor：负载因子，用于计算扩容阈值（默认值为 0.75）
哈希表的结构
- 哈希表是一个数组，数组的每个元素是一个链表或红黑树。
- 当哈希冲突较少时，使用链表存储冲突的键值对。
- 当哈希冲突较多时（链表长度超过 8 且哈希表容量大于 64），将链表转换为红黑树
扩容机制
- 当 HashMap 中的键值对数量超过 threshold 时，会触发扩容。
- 扩容时，哈希表的容量会加倍，并重新计算所有键值对的哈希值，将其分配到新的桶中

HashTable

HashTable：HashTable 是 Java 早期提供的哈希表实现，从 JDK 1.0 就已经存在，设计之初就考虑了线程安全问题，不过它的实现方式比较粗糙
HashTable 不允许键或值为 null。如果尝试将 null 作为键或值插入 HashTable 中，会抛出 NullPointerException
HashTable 使用 Enumeration 进行迭代，Enumeration 是一个较老的迭代器接口，功能相对有限，没有 remove 方法，只能遍历元素
HashTable 的初始容量是 11，扩容时会将容量变为原来的 2 倍加 1（oldCapacity * 2 + 1）

Properties

Properties 类是 Hashtable<Object,Object> 的子类，而 Hashtable 实现了 Map 接口，所以 Properties 本质上也是一个双列集合
Properties常用于文件中字符串的保存读取

常用方法

setProperty(String key, String value)：调用 Hashtable 的方法 put，将键值对存储到 Properties 对象中

import java.util.Properties;  
 
public class PropertiesExample { 
    public static void main(String[] args) { 
        Properties properties = new Properties(); 
        properties.setProperty("database.url",  "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb"); 
        properties.setProperty("database.username",  "root"); 
        properties.setProperty("database.password",  "password123"); 
    } 
}

getProperty(String key)：用指定的键在此属性列表中搜索属性。如果此属性列表中没有该键，则会搜索默认属性列表及其默认值。如果仍未找到属性，则返回 null

getProperty(String key, String defaultValue)：与 getProperty(String key) 类似，但如果未找到属性，会返回指定的默认值

import java.util.Properties;  
 
public class PropertiesExample { 
    public static void main(String[] args) { 
        Properties properties = new Properties(); 
        properties.setProperty("database.url",  "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb"); 
        String url = properties.getProperty("database.url");  
        String port = properties.getProperty("database.port",  "3306"); 
        System.out.println("URL:  " + url); 
        System.out.println("Port:  " + port); 
    } 
}

load(InputStream inStream)：从输入流中读取属性列表（键和元素对）。输入流可以是文件输入流等

import java.io.FileInputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.util.Properties;  
 
public class PropertiesExample { 
    public static void main(String[] args) { 
        Properties properties = new Properties(); 
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("config.properties"))  { 
            properties.load(fis);  
            String username = properties.getProperty("database.username");  
            System.out.println("Username:  " + username); 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();  
        } 
    } 
}

store(OutputStream out, String comments)：将此 Properties 表中的属性列表（键和元素对）写入输出流。comments 是可选的注释信息

import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.util.Properties;  
 
public class PropertiesExample { 
    public static void main(String[] args) { 
        Properties properties = new Properties(); 
        properties.setProperty("app.name",  "MyApp"); 
        properties.setProperty("app.version",  "1.0"); 
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("app.properties"))  { 
            properties.store(fos,  "Application Configuration"); 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();  
        } 
    } 
}

使用场景和优缺点

常常使用 Properties 类来读取和写入配置文件，如数据库连接配置、应用程序的全局设置等
可以将不同语言的文本信息存储在属性文件中，通过 Properties 类加载，实现多语言支持
简单易用：Properties 类提供了简单的键值对存储和操作方法，易于上手。
跨平台：属性文件以文本形式存储，方便在不同平台上使用
数据类型单一：只能存储字符串类型的键值对，如果需要存储其他数据类型，需要进行额外的转换。
不适合大规模数据：对于大规模的数据存储和管理，Properties 类的性能和功能可能不够，需要使用更专业的数据库或数据存储方案

posted @ 2025-03-03 21:57 QAQ001 阅读(33) 评论(0) 收藏举报

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