Map大家族的那点事儿(2) ：AbstractMap
AbstractMap
AbstractMap是一个抽象类，它是Map接口的一个骨架实现，最小化实现了此接口提供的抽象函数。在Java的Collection框架中基本都遵循了这一规定，骨架实现在接口与实现类之间构建了一层抽象，其目的是为了复用一些比较通用的函数以及方便扩展，例如List接口拥有骨架实现AbstractList、Set接口拥有骨架实现AbstractSet等。
下面我们按照不同的操作类型来看看AbstractMap都实现了什么，首先是查询操作：
package java.util;
import java.util.Map.Entry;
public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {
protected AbstractMap() {
}
// Query Operations
public int size() {
return entrySet().size();
}
// 键值对的集合视图留给具体的实现类实现
public abstract Set<Entry<K,V>> entrySet();
public boolean isEmpty() {
return size() == 0;
}
/**
* 遍历entrySet，然后逐个进行比较。
*/
public boolean containsValue(Object value) {
Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
if (value==null) {
while (i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (e.getValue()==null)
return true;
}
} else {
while (i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (value.equals(e.getValue()))
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 跟containsValue()同理，只不过比较的是key。
*/
public boolean containsKey(Object key) {
Iterator<Map.Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
if (key==null) {
while (i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (e.getKey()==null)
return true;
}
} else {
while (i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (key.equals(e.getKey()))
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 遍历entrySet，然后根据key取出关联的value。
*/
public V get(Object key) {
Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
if (key==null) {
while (i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (e.getKey()==null)
return e.getValue();
}
} else {
while (i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (key.equals(e.getKey()))
return e.getValue();
}
}
return null;
}
}
可以发现这些操作都是依赖于函数 entrySet()
的，它返回了一个键值对的集合视图，由于不同的实现子类的Entry实现可能也是不同的，所以一般是在内部实现一个继承于AbstractSet且泛型为 Map.Entry
的内部类作为EntrySet，接下来是修改操作与批量操作：
// Modification Operations
/**
* 没有提供实现，子类必须重写该方法，否则调用put()会抛出异常。
*/
public V put(K key, V value) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
/**
* 遍历entrySet，先找到目标的entry，然后删除。
*（还记得之前说过的吗，集合视图中的操作也会影响到实际数据）
*/
public V remove(Object key) {
Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
Entry<K,V> correctEntry = null;
if (key==null) {
while (correctEntry==null && i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (e.getKey()==null)
correctEntry = e;
}
} else {
while (correctEntry==null && i.hasNext()) {
Entry<K,V> e = i.next();
if (key.equals(e.getKey()))
correctEntry = e;
}
}
V oldValue = null;
if (correctEntry !=null) {
oldValue = correctEntry.getValue();
i.remove();
}
return oldValue;
}
// Bulk Operations
/**
* 遍历参数m，然后将每一个键值对put到该Map中。
*/
public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())
put(e.getKey(), e.getValue());
}
/**
* 清空entrySet等价于清空该Map。
*/
public void clear() {
entrySet().clear();
}
AbstractMap并没有实现 put()
函数，这样做是为了考虑到也许会有不可修改的Map实现子类继承它，而对于一个可修改的Map实现子类则必须重写 put()
函数。
AbstractMap没有提供 entrySet()
的实现，但是却提供了 keySet()
与 values()
集合视图的默认实现，它们都是依赖于 entrySet()
返回的集合视图实现的，源码如下：
/**
* keySet和values是lazy的，它们只会在第一次请求视图时进行初始化，
* 而且它们是无状态的，所以只需要一个实例（初始化一次）。
*/
transient Set<K> keySet;
transient Collection<V> values;
/**
* 返回一个AbstractSet的子类，可以发现它的行为都委托给了entrySet返回的集合视图
* 与当前的AbstractMap实例，所以说它自身是无状态的。
*/
public Set<K> keySet() {
Set<K> ks = keySet;
if (ks == null) {
ks = new AbstractSet<K>() {
public Iterator<K> iterator() {
return new Iterator<K>() {
private Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
public boolean hasNext() {
return i.hasNext();
}
public K next() {
return i.next().getKey();
}
public void remove() {
i.remove();
}
};
}
public int size() {
return AbstractMap.this.size();
}
public boolean isEmpty() {
return AbstractMap.this.isEmpty();
}
public void clear() {
AbstractMap.this.clear();
}
public boolean contains(Object k) {
return AbstractMap.this.containsKey(k);
}
};
keySet = ks;
}
return ks;
}
/**
* 与keySet()基本一致，唯一的区别就是返回的是AbstractCollection的子类，
* 主要是因为value不需要保持互异性。
*/
public Collection<V> values() {
Collection<V> vals = values;
if (vals == null) {
vals = new AbstractCollection<V>() {
public Iterator<V> iterator() {
return new Iterator<V>() {
private Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
public boolean hasNext() {
return i.hasNext();
}
public V next() {
return i.next().getValue();
}
public void remove() {
i.remove();
}
};
}
public int size() {
return AbstractMap.this.size();
}
public boolean isEmpty() {
return AbstractMap.this.isEmpty();
}
public void clear() {
AbstractMap.this.clear();
}
public boolean contains(Object v) {
return AbstractMap.this.containsValue(v);
}
};
values = vals;
}
return vals;
}
它还提供了两个Entry的实现类：SimpleEntry与SimpleImmutableEntry，这两个类的实现非常简单，区别也只是前者是可变的，而后者是不可变的。
private static boolean eq(Object o1, Object o2) {
return o1 == null ? o2 == null : o1.equals(o2);
}
public static class SimpleEntry<K,V>
implements Entry<K,V>, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = -8499721149061103585L;
private final K key;
private V value;
public SimpleEntry(K key, V value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
public SimpleEntry(Entry<? extends K, ? extends V> entry) {
this.key = entry.getKey();
this.value = entry.getValue();
}
public K getKey() {
return key;
}
public V getValue() {
return value;
}
public V setValue(V value) {
V oldValue = this.value;
this.value = value;
return oldValue;
}
public boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
return eq(key, e.getKey()) && eq(value, e.getValue());
}
public int hashCode() {
return (key == null ? 0 : key.hashCode()) ^
(value == null ? 0 : value.hashCode());
}
public String toString() {
return key + "=" + value;
}
}
/**
* 它与SimpleEntry的区别在于它是不可变的，value被final修饰，并且不支持setValue()。
*/
public static class SimpleImmutableEntry<K,V>
implements Entry<K,V>, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = 7138329143949025153L;
private final K key;
private final V value;
public SimpleImmutableEntry(K key, V value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
public SimpleImmutableEntry(Entry<? extends K, ? extends V> entry) {
this.key = entry.getKey();
this.value = entry.getValue();
}
public K getKey() {
return key;
}
public V getValue() {
return value;
}
public V setValue(V value) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
public boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
return eq(key, e.getKey()) && eq(value, e.getValue());
}
public int hashCode() {
return (key == null ? 0 : key.hashCode()) ^
(value == null ? 0 : value.hashCode());
}
public String toString() {
return key + "=" + value;
}
}
我们通过阅读上述的源码不难发现，AbstractMap实现的操作都依赖于 entrySet()
所返回的集合视图。剩下的函数就没什么好说的了，有兴趣的话可以自己去看看。
正文到此结束
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