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通常，我们知道某些键的信息，并想要查找与之对应的元素。映射（map）数据结构就是为此设计的。映射用来存放键/值对。如果提供了键，就能够查找到值。

基本映射操作

Java 类库为映射提供了两个通用的实现：HashMap 和 TreeMap。这两个类都实现了 Map 接口。
HahMap 对键进行散列，TreeMap 用键的整体顺序对元素进行排序，并将其组织成搜索树。与 Set 一样，HashMap 稍微快一些，如果不需要按照排列顺序访问键，最好选择 HashMap。

  1. Map<String, Employee> staff = new HashMap<>();
  2. Employee jack = new Employee("jack");
  3. Employee kang = new Employee("kang");
  4. Employee rose = new Employee("rose");
  5. staff.put("123456", kang);
  6. staff.put("654321", jack);
  7. staff.put("987654", rose);
  9. String id = "123456";
  10. Employee e = staff.get(id);
  11. System.out.println(e.getName()); // kang
  12. Employee n = staff.getOrDefault("123", new Employee("default"));
  13. System.out.println(n.getName()); // default
  14. staff.forEach((k, v) -> System.out.println("key = " + k + ", value = " + v.getName()));
  15. /*
  16.  * key = 123456, value = kang
  17.  * key = 654321, value = jack
  18.  * key = 987654, value = rose
  19.  */

更新 Map 的 value 值

我们想要统计单词的个数，当单词出现的时候，计数器加一。我们可以这样来设计：

  1. Map<String, Integer> counts = new HashMap<>();
  2. counts.put(word, counts.get(word) + 1); // maybe throw NullPonterException

但是，当该单词第一次出现的时候，counts.get(word) 会返回 null，从而导致 NullPointerException 异常
当然，可以使用 getOrDefault() 或 putIfAbsent() 方法来解决这个问题：

  1. counts.put(word, counts.getOrDefault(word, 0));
  2. // or
  3. counts.putIfAbsent(word, 0);
  4. counts.put(word, counts.get(word) + 1);

很明显，库设计者也发现了这个问题，他们用 merge() 来解决这个问题：

  1. counts.merge(word, 1, Integer::sum);

上述先会判断键（word）时候存在，若不存在，将 word 等于 1；否则使用 Integer::sum 函数组合 word 和 1。

Map 视图

Map 有三种视图：

  • Set KeySet(), 需要注意的是，keySet() 不是 HashSet 或 TreeSet，而是实现了 Set 接口的另外某个类的对象。
  • Collection values()
  • Set> entrySet()

下面是使用示例：

  1. Map<String, Employee> staff = new HashMap<>();
  2. ...
  3. Set<String> keys = staff.keySet();
  4. for (String key : keys)  System.out.println(key);
  6. for (Map.Entry<String, Employee> entry : staff.entrySet()) { // 注意，这种方法并没有 forEach 好用
  7.     String k = entry.getKey();
  8.     Employee v = entry.getValue();
  9.     System.out.println("key: " + k + ", value: " + v.getName());
  10. }

在上述的视图中，可以调用迭代器的 remove() 来删除对应的键和值。但是不能向视图增加元素，具体原因可以看下一讲。

WeakHashMap

在使用 Map 时，可能有一些键不再正常使用，但是这些键无法从 Map 被垃圾回收。这是因为垃圾回收器跟踪活动对象。只要 Map 对象是活动的，其中的元素也是活动的，他们不能被回收。因此，需要编写程序从长期存活的映射表中删除那些无用的值。或者使用 WeakHashMap 完成这件事情。
WeakHashMap 使用 WeakReference（弱引用）保存键。当某个键已经不被特定对象所引用，就将其回收。如果某个对象只能由 WeakReference 引用，垃圾回收器仍然回收它，同时将引用这个对象的弱引用放入队列中。WeakHashMap 将周期性地检查队列，以便找出新添加的弱引用，WeakHashMap 将删除弱引用对应的条目。

LinkedHashSet 和 LinkedHashMap

LinkedHashSet 和 LinkedHashMap 是用来记住元素的插入顺序的，虽然他们的基本数据没有改变，但是当你插入数据时，会形成一个双向链表，来记录插入元素的顺序。
chapter_VIII-LinkedHashMap

  1. Map<String, String> fruits = new LinkedHashMap<>();
  2. fruits.put("apple", "苹果");
  3. fruits.put("banana", "香蕉");
  4. fruits.put("peach", "桃子");
  5. for (String s : fruits.keySet())
  6.     System.out.println(s);
  7. /** print
  8.  * apple
  9.  * banana
  10.  * peach
  11.  */

可以指定 LinkedHashSet 或 LinkedHashMap 中的 accessOrder 为 true 来达到调用 get() 或 put() ，受影响的条目将从，当前位置删除，并放到链表尾部。当然散列表不会受到影响：

  1. Map<String, String> fruits = new LinkedHashMap<>(16, 0.75f, true);
  2. fruits.put("apple", "苹果");
  3. fruits.put("banana", "香蕉");
  4. fruits.put("peach", "桃子");
  6. fruits.get("apple");
  8. for (String s : fruits.keySet()) 
  9.     System.out.println(s);
  10. /** print
  11.  * banana
  12.  * peach
  13.  * apple  // attention
  14.  */

注意，accessOrder 是默认访问修饰符（就是没有指定访问修饰符） ，需要使用构造函数 public LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) 来设置 accessOrder 选项

EnumSet 与 EnumMap

由于枚举类型只有有限个实例，所以 EnumSet 内部用位序列实现。如果对应的值在 Set 中，则相应的位被置为 1。
EnumSet 类没有公共的构造器。可以使用静态工厂方法构造这个集：

  1. enum Weekady { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATUDAY, SUNDAY };
  2. EnumSet<Weekady> always = EnumSet.allOf(Weekady.class);
  3. EnumSet<Weekady> never = EnumSet.noneOf(Weekady.class);
  4. EnumSet<Weekady> workday = EnumSet.range(Weekady.MONDAY, Weekady.FRIDAY);
  5. EnumSet<Weekady> mwf = EnumSet.of(Weekady.MONDAY, Weekady.WEDNESDAY, Weekady.FRIDAY);

EnumMap 是一个键类型为枚举类型的 Map。使用时需要在构造器中指定键类型：

  1. EnumMap<Weekday, Employee> personInCharge = new Enum<>(Weekday.class);

IdentityHashMap

在 IdentityHashMap 中，键的散列值不是用 hashCode() 计算的，而是用 System.identityHashCode() 计算的。这是 Object.hashCode() 根据对象的内存地址来计算散列码时所使用的方式。而且，在对两个对象进行比较时，IdentityHashMap 类使用 ==，而不使用 equals。