Java 集合：Map 接口完整笔记

一、Map 集合体系

Map 是 Map 集合体系的根接口

a) Map 集合特点

b) 常用方法

• 如果集合中不存在该 key：直接新增，返回null
• 如果集合已经存在该 key：新 value 覆盖旧 value，返回被覆盖的旧 value

⭐开发重点方法

常用方法完整代码示例

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

public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();

// 1.put 添加键值对
map.put("张三", 18);
map.put("李四", 20);
Integer oldValue = map.put("张三", 25); // key已存在，覆盖旧值，返回18
System.out.println("被覆盖的旧值：" + oldValue);

// 2.size 获取键值对个数
System.out.println("集合大小：" + map.size());

// 3.get 根据key获取value
System.out.println("张三的年龄：" + map.get("张三"));

// 4.containsKey 判断是否包含key
System.out.println("是否包含王五：" + map.containsKey("王五"));

// 5.containsValue 判断是否包含value
System.out.println("是否包含年龄25：" + map.containsValue(25));

// 6.remove 根据key删除
Integer removed = map.remove("李四");
System.out.println("被删除的值：" + removed);
}
}

c) Map 实现类

如果自定义类对象作为 HashMap 的键，为保证 key 不重复，对应类必须重写hashCode()和equals()。 开发中一般优先使用String、Integer作为 key（用户名、id 等），检索效率更高。

底层结构：JDK1.8 之前 = 数组 + 链表；JDK1.8 及之后 = 数组 + 链表 + 红黑树（链表长度超过 8 且数组长度≥64 时转红黑树）

📝面试题：写出 HashMap 和 Hashtable 的区别

表格

import java.util.Properties;
import java.io.FileInputStream;

public class PropertiesDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Properties prop = new Properties();
// 加载配置文件
prop.load(new FileInputStream("config.properties"));
// 根据key获取value
String username = prop.getProperty("username");
System.out.println(username);
}
}

d) Map 三种遍历方式

Map 本身没有索引，不能直接 for 循环遍历，提供三种遍历方案

① 键遍历 keySet ()

获取全部 key 组成 Set 集合，再通过 key 调用 get () 拿到 value

Set<K> ks = map.keySet();
for(K key : ks){
V value = map.get(key);
System.out.println(key + " = " + value);
}

② 值遍历 values ()

只获取集合中所有 value，拿不到 key

Collection<V> vs = map.values();
for(V value : vs){
System.out.println(value);
}

注意：Map 没有通过 value 反向获取 key 的方法

③ 键值对遍历 entrySet ()（效率较高，推荐）

把每一组key‑value封装为Map.Entry对象

Set<Map.Entry<K,V>> kvs = map.entrySet();
for(Map.Entry<K,V> kv : kvs){
K key = kv.getKey();
V value = kv.getValue();
System.out.println(key + " = " + value);
}

三种遍历完整可运行代码

import java.util.*;

public class MapIterator {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 100);
map.put("Python", 95);
map.put("C++", 90);

// 方式1：keySet 键遍历
System.out.println("===== keySet遍历 =====");
Set<String> keys = map.keySet();
for (String key : keys) {
System.out.println(key + " -> " + map.get(key));
}

// 方式2：values 值遍历
System.out.println("===== values遍历 =====");
Collection<Integer> values = map.values();
for (Integer value : values) {
System.out.println(value);
}

// 方式3：entrySet 键值对遍历（推荐）
System.out.println("===== entrySet遍历 =====");
Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey() + " -> " + entry.getValue());
}
}
}

二、HashMap 高频面试题补充

1. HashMap 底层原理

• JDK1.7：数组 + 链表，头插法
• JDK1.8：数组 + 链表 + 红黑树，尾插法
• 链表转红黑树条件：链表长度 ≥ 8 且 数组长度 ≥ 64
• 红黑树退化为链表条件：节点数 ≤ 6

2. HashMap 扩容机制

• 默认初始容量：16
• 负载因子：0.75
• 扩容阈值 = 容量 × 负载因子 = 16 × 0.75 = 12
• 元素个数达到阈值时，扩容为原来的2 倍
• 扩容时会重新计算所有元素的 hash 位置（rehash）

3. HashMap 为什么线程不安全？

• 多线程同时 put 可能导致数据覆盖
• JDK1.7 扩容时头插法可能导致链表成环，死循环
• 解决方案：ConcurrentHashMap（推荐）、Hashtable、Collections.synchronizedMap()

4. 自定义对象作为 key 注意事项

必须同时重写hashCode()和equals()：

• hashCode 相同：对象不一定相同，需要再用 equals 判断
• equals 相同：hashCode 一定相同
• 只重写 equals 不重写 hashCode：两个逻辑相等的对象会被存到不同位置，无法去重

class Student {
private String name;
private int age;

@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
}

@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}