在Java中初始化一个HashMap

2023/06/09

1. 概述

在本教程中,我们介绍在Java中初始化HashMap的各种方法,我们将使用Java 8和Java 9。

2. 静态HashMap的静态初始化器

我们可以使用静态代码块初始化HashMap:

public static Map<String, String> articleMapOne;

static {
    articleMapOne = new HashMap<>();
    articleMapOne.put("ar01", "Intro to Map");
    articleMapOne.put("ar02", "Some article");
}

这种初始化的有点是Map是可变的,但它只对静态有效。因此,可以根据需要添加和删除条目entry。

让我们编写一个测试:

@Test
void givenStaticMap_whenUpdated_thenCorrect() {
    MapInitializer.articleMapOne.put("NewArticle1", "Convert array to List");
    
    assertEquals(MapInitializer.articleMapOne.get("NewArticle1"), "Convert array to List");  
}

我们还可以使用双大括号语法初始化Map:

Map<String, String> doubleBraceMap  = new HashMap<String, String>() ;

请注意,我们必须尽量避免使用这种初始化技术,因为它在每次使用时都会创建一个匿名的额外类,保存对封闭对象的隐藏引用,并可能导致内存泄漏问题。

3. 使用Collections

如果我们需要创建带有单个entry的单例不可变Map,Collections.singletonMap()变得非常有用:

public static Map<String, String> createSingletonMap() {
    return Collections.singletonMap("username1", "password1");
}

请注意,这里的Map是不可变的,如果我们尝试添加更多键值对,它会抛出java.lang.UnsupportedOperationException。

我们还可以使用Collections.emptyMap()创建一个不可变的空Map:

Map<String, String> emptyMap = Collections.emptyMap();

4.Java8方法

在本节中,让我们看看使用Java 8 Stream API初始化Map的方法。

4.1 使用Collectors.toMap()

让我们使用一个二维字符串数组的Stream并将它们收集到一个地图中:

Map<String, String> map = Stream.of(new String[][] {
    { "Hello", "World" }, 
    { "John", "Doe" }, 
}).collect(Collectors.toMap(data -> data[0], data -> data[1]));

注意,这里Map的key和value的数据类型是相同的。

为了使其更通用,我们使用Objects数组并执行相同的操作:

 Map<String, Integer> map = Stream.of(new Object[][] { 
     { "data1", 1 }, 
     { "data2", 2 }, 
 }).collect(Collectors.toMap(data -> (String) data[0], data -> (Integer) data[1]));

因此,我们创建的Map的key为String,value为Integer。

4.2 使用Map.Entry流

这里我们将使用Map.Entry的实例。这是另一种方法,我们有不同的key和value类型。

首先,让我们使用Entry接口的SimpleEntry实现:

Map<String, Integer> map = Stream.of(
  new AbstractMap.SimpleEntry<>("idea", 1), 
  new AbstractMap.SimpleEntry<>("mobile", 2))
  .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));

然后我们使用SimpleImmutableEntry实现创建Map:

Map<String, Integer> map = Stream.of(
  new AbstractMap.SimpleImmutableEntry<>("idea", 1),    
  new AbstractMap.SimpleImmutableEntry<>("mobile", 2))
  .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));

4.3 初始化不可变Map

在某些用例中,我们需要初始化一个不可变Map,这可以通过将Collectors.toMap()包装在Collectors.collectingAndThen()中来完成:

Map<String, String> map = Stream.of(new String[][] { 
    { "Hello", "World" }, 
    { "John", "Doe" },
}).collect(Collectors.collectingAndThen(
    Collectors.toMap(data -> data[0], data -> data[1]), 
    Collections::<String, String> unmodifiableMap));

请注意,我们应该避免使用Stream进行此类初始化,因为它可能会产生巨大的性能开销,并且会创建大量垃圾对象来初始化Map。

5.Java9方式

Java 9在Map接口中提供有各种工厂方法,可简化不可变Map的创建和初始化。

5.1 Map.of()

这个工厂方法不接收参数、单个参数和可变参数:

Map<String, String> emptyMap = Map.of();
Map<String, String> singletonMap = Map.of("key", "value");
Map<String, String> map = Map.of("key1","value1", "key2", "value2");

请注意,此方法最多仅支持10个键值对。

5.2 Map.ofEntries()

它类似于Map.of(),但对键值对的数量没有限制:

Map<String, String> map = Map.ofEntries(
		new AbstractMap.SimpleEntry<>("name", "John"),
		new AbstractMap.SimpleEntry<>("city", "budapest"),
		new AbstractMap.SimpleEntry<>("zip", "000000"),
		new AbstractMap.SimpleEntry<>("home", "1231231231")
);

请注意,工厂方法会生成不可变的Map,因此任何突变都会导致UnsupportedOperationException。此外,它们不允许空key或重复key。

如果我们在初始化后需要一个可变或不断增长的Map,我们可以创建Map接口的任何实现,并在构造函数中传递这些不可变映射:

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(Map.of("key1", "value1", "key2", "value2"));
Map<String, String> map2 = new HashMap<String, String>(Map.ofEntries(
		new AbstractMap.SimpleEntry<String, String>("name", "John"),
		new AbstractMap.SimpleEntry<String, String>("city", "budapest")));

6. 使用Guava

Guava库也提供了初始化Map的工具方法

Map<String, String> articles  = ImmutableMap.of("Title", "My New Article", "Title2", "Second Article");

上面的代码将创建一个不可变的Map,以下代码创建一个可变的Map:

Map<String, String> articles = Maps.newHashMap(ImmutableMap.of("Title", "My New Article", "Title2", "Second Article"));

ImmutableMap.of()方法也有重载版本,最多可以使用5对键值参数。以下是传递2对参数的示例:

ImmutableMap.of("key1", "value1", "key2", "value2");

7. 总结

在本文中,我们探讨了初始化Map的各种方法,特别是创建空的、单例的、不可变的和可变的Map。特别是从Java 9以来,有更多的工具方法可供我们选择。

与往常一样,本教程的完整源代码可在GitHub上获得。

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