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Map接口

Map（映射）接口是Java集合框架中不同于Collection接口的另一个重要接口，它对应的是在一种从键（Key）到值（Value）的对应关系的集合。也就是说，Map类型的对象容器里面保存着两组对象，一组对象用于保存Map里的Key，另外一组用于保存Value。Key和Value可以是任何引用类型的数据。Key不能重复，但是Value可以重复。

Key和Value之间存在单向一对一关系，即通过指定的Key，可以找到唯一对应的Value。也就是说，从Map中取出数据时，只要给出指定的Key，就可以取出对应的Value。

如果把Map中的所有Key放在一起，就组成了一个Set集合（所有Key没有顺序，而且不能重复），实际上Map接口中确实有一个keySet()方法，用于返回Map中所有Key组成的Set对象。而所有Value放在一起，就组成一个可以重复的，没有次序的Collection集合。Map中也提供了一个Values()方法，用于返回Map中所有Value组成的Collection对象。

不仅如此，Map里Key集和Set集合中元素的存储形式也很相像，Map的子接口和实现类与Set的子接口和实现类在名字上也相似。例如，Set下有HashSet、LinkedHashSet、SortedSet、TreeSet等实现类和子接口，Map下则有HashMap、LinkedHashMap、SortedMap、TreeMap等实现类和子接口。正如它们的名字所暗示的，Map中的这些实现类和子接口中Key的存储形式和对应Set集合中元素的存储形式完全相同。

Map接口中定义了Map对象所共有的方法。这些方法基本分为三类操作：基本操作、批量操作、Collection视角的操作。

在Map接口的实现类中，最常用的是HashMap和TreeMap。下面我们分别详细讲述HashMap和TreeMap的用法。

HashMap类

HashMap是基于哈希算法的Map接口的实现。HashMap将它的键保存在哈希表中进行维护，键是唯一的。但是，HashMap并不保证键以特定顺序排列，特别是不保证顺序永久不变。

HashMap类实现了Map接口，从而具有Map接口的所有方法。

为了保证HashMap能正常工作， 和HashSet一样，要求当两个键对象通过equals()方法比较为true时，这两个键对象的hashCode()方法返回的哈希码也一样。因此，我们应该在作为Key的类中重写hashCode()和equals()方法。

HashMap使用哈希码通过键对其内容进行快速查找，但是HashMap中的元素是没有顺序的。如果要让Map中的元素按照一定的顺序排列，就要使用TreeMap类。

TreeMap类

TreeMap类是基于红黑树算法的Map接口实现。TreeMap中键的存放方式与TreeSet相似，它将键存放在树中，键的顺序按照自然顺序或者自定义顺序两种方式排列。

TreeMap类的基本方法与HashMap类相似。

工具类Collections和Arrays

Java集合框架中包含了Collections类和Array类这两个功能强大的工具类，这两个类提供了包装器实现、数据结构算法和数组相关的应用。这两个工具类都提供了大量静态方法，在操作集合和数组时，使用这两个工具类中的方法，可以大大减轻程序员编码量，提升开发效率，提高代码性能。

Collections类

Java集合框架中提供了一个操作Set、List和Map等集合的工具类Collections，该工具类中提供了大量方法，用于对集合元素进行排序、查询、修改等操作。这些方法都是静态方法。

早期Java集合框架中的集合类Vector、Hashtable等都是线程安全的，但是自JDK1.2之后新的集合框架包括（ArrayList、HashSet和HashMap等）都是线程不安全的。如果在程序中有多个线程同时访问新的集合类对象，并且有多个线程试图修改它们，就有可能会出现错误。Collections类中提供了多个静态方法用于创建线程安全的同步集合，包括：

• synchronizedCollection(Collection c)：返回一个线程安全的collection。
• synchronizedList(List list)：返回一个线程安全的list。
• synchronizedSet(Set s)：返回一个线程安全的set。
• synchronizedMap(Map m)：返回一个线程安全的map。

Arrays类

Java集合框架不仅提供了Collections类用于操作集合，同时也提供了Arrays类用于操作数组。Arrays类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。

1. 1. 
      
      古老的集合类与接口
      
      

JDK类库中存在一些在JDK1.0时候就被开发出来的类和接口，后面新版本的JDK出来后，又对这些类或者接口进行了修改，或者重新开发一套来替代。这其中就包括集合类Vector、Hashtable、Stack、Properties类以及遍历器Enumeration接口。

Vector、Hashtable、Stack和Properties类以及Enumeration接口都是很古老的集合类和接口，它们在JDK1.0的时候就出现了，那时候Java还没有提供系统的集合框架。

Vector和Hashtable这两个类都有一些方法名很长的方法。从JDK1.2以后，Java就提供了系统的集合框架。但是已经有很多程序是用Vector和Hashtable来编写的，为了保持向后兼容，同时与现有的集合框架保持一致，Java重新设计了Vector和Hashtable，让二者分别实现List接口和Map接口，同时保留以前的方法，这就造成了这两个类中存在一些功能重复的方法。

Vector（向量）与ArrayList的用法几乎完全相同，二者之间的最大区别在于Vector类是线程安全的，而ArrayList不是。因此，Vector在执行效率上会比ArrayList低。如果在实际应用中，不需要考虑多线程问题，就应该优先考虑使用ArrayList，否则就应该使用Vector。

此外，Vector还提供有一个子类Stack。Stack 类表示后进先出（LIFO）的对象堆栈。它通过五个操作对类Vector进行了扩展，允许将向量视为堆栈。它提供了通常的push()和pop()操作，以及取堆栈顶点的peek()方法、测试堆栈是否为空的empty()方法、在堆栈中查找项并确定到堆栈顶距离的search()方法。 Stack类同样是从JDK1.0时出现的，但是JDK1.6提供的Deque 接口及其实现类提供了 LIFO 堆栈操作的更完整和更一致的set，应该优先使用此set。

同样，Hashtable与HashMap的用法也几乎相同，二者的关系完全类似于Vector与ArrayList的关系。Hashtable是线程安全的，而HashMap不是。因此，HashMap执行效率更佳，如果不考虑线程安全问题，就应该优先考虑HashMap。此外，Hashtable不允许key和value为null，而HashMap是允许的。

Properties类的主要方法包括：

• String getProperty(String key)：根据属性的键key获取属性对应的值。
• String getProperty(String key, String defaultValue)：根据属性的key，获取属性的值。如果没有该key，则返回默认值。
• Object setProperty(String key, String value)：设置属性。
• void load(InputStream in)：从输入流中装载全部属性。
• void store(OutputSteam out, String comments)：将属性内容通过输出流输出。