15.6 Die Collection des Typs Map
15.6.1 Abstrakte Eigenschaften
Eine Collection des Typs Map
realisiert einen assoziativen Speicher, der Schlüssel auf Werte
abbildet. Sowohl Schlüssel als auch Werte sind Objekte eines
beliebigen Typs. Je Schlüssel gibt es entweder keinen oder genau
einen Eintrag in der Collection. Soll ein Schlüssel-Wert-Paar
eingefügt werden, dessen Schlüssel bereits existiert, wird
dieses nicht neu eingefügt. Es wird lediglich dem vorhandenen
Schlüssel der neue Wert zugeordnet. Der Wert wird also praktisch
ausgetauscht.
Das Interface Map
ist nicht von Collection
abgeleitet, sondern eigenständig. Es definiert folgende Methoden:
int size()
boolean isEmpty()
boolean containsKey(Object key)
boolean containsValue(Object value)
Object get(Object key)
Object put(Object key, Object value)
Object remove(Object key)
void putAll(Map t)
void clear()
public Set keySet()
public Collection values()
public Set entrySet()
boolean equals(Object o)
int hashCode()
|
java.util.Map |
Die Methoden size,
isEmpty,
remove,
clear,
equals
und hashCode
sind mit den gleichnamigen Methoden des Collection-Interfaces
identisch und brauchen daher nicht noch einmal erklärt zu werden.
Mit Hilfe von put
wird ein neues Schlüssel-Wert-Paar eingefügt bzw. dem bereits
vorhandenen Schlüssel ein neuer Wert zugeordnet. Die Methode
putAll
macht das für alle Paare der als Argument übergebenen Map.
Auch hier gilt die Regel, daß ein Schlüssel, der bereits
vorhanden ist, nicht neu eingefügt wird. Lediglich sein zugeordneter
Wert wird ausgetauscht. Mit der Methode get
kann der Wert zu einem Schlüssel beschafft werden. Da der Rückgabewert
vom Typ Object
ist, muß er auf den erwarteten Wert gecastet werden.
Im Vergleich zum Collection-Interface
fällt auf, daß eine Map
keine Methode iterator
besitzt. Statt dessen kann sie drei unterschiedliche Collections erzeugen,
die dann natürlich ihrerseits dazu verwendet werden können,
einen Iterator zu liefern. Diese Collections werden als Views,
also als Sichten auf die Collection bezeichnet:
- Die Methode keySet
liefert die Menge der Schlüssel. Da per Definition keine doppelten
Schlüssel in einer Map
auftauchen, ist diese Collection vom Typ Set.
- Die Methode values
liefert die Menge der Werte der Map.
Da Werte sehr wohl doppelt enthalten sein können, ist der Rückgabewert
lediglich vom Typ Collection,
wird also typischerweise eine Liste oder eine anonyme Klasse mit entsprechenden
Eigenschaften sein.
- Die Methode entrySet
liefert eine Menge von Schlüssel-Wert-Paaren. Jedes Element dieser
Menge ist vom Typ Map.Entry,
d.h. es implementiert das lokale Interface Entry
des Interfaces Map.
Dieses stellt u.a. die Methoden getKey
und getValue
zur Verfügung, um auf die beiden Komponenten des Paares zuzugreifen.
Neben den im Interface definierten Methoden sollte eine konkrete Map-Implementierung
zwei Konstruktoren zur Verfügung stellen. Ein leerer Konstruktor
dient dazu, eine leere Map
zu erzeugen. Ein zweiter Konstruktor, der ein einzelnes Map-Argument
erwartet, erzeugt eine neue Map
mit denselben Schlüssel-Wert-Paaren wie die als Argument übergebene
Map.
15.6.2 Implementierungen
Das JDK stellt mehrere Implementierungen des Map-Interfaces
zur Verfügung:
- Mit AbstractMap
steht eine abstrakte Basisklasse für eigene Ableitungen zur Verfügung.
- Die Klasse HashMap
implementiert das Interface auf der Basis einer Hashtabelle.
Dabei wird ein Speicher fester Größe angelegt, und die
Schlüssel werden mit Hilfe der Hash-Funktion,
die den Speicherort direkt aus dem Schlüssel berechnet, möglichst
gleichmäßig auf die verfügbaren Speicherplätze
abgebildet. Da die Anzahl der potentiellen Schlüssel meist wesentlich
größer als die Anzahl der verfügbaren Speicherplätze
ist, können beim Einfügen Kollisionen auftreten, die mit
geeigneten Mitteln behandelt werden müssen (bei der HashMap
werden alle kollidierenden Elemente in einer verketteten Liste gehalten).
- Die altbekannte Klasse Hashtable
implementiert seit dem JDK 1.2 ebenfalls das Map-Interface.
Ihre Arbeitsweise entspricht im Prinzip der von HashMap,
allerdings mit dem Unterschied, daß ihre Methoden synchronisiert
sind und daß es nicht erlaubt ist, null-Werte
einzufügen (die HashMap
läßt dies zu).
Weitere Details zur Klasse Hashtable
finden sich in Abschnitt 14.4.
Dort gibt es auch ein kleines Anwendungsbeispiel, das wir hier in
einer für die Klasse HashMap
angepaßten Form zeigen wollen:
001 /* Listing1507.java */
002
003 import java.util.*;
004
005 public class Listing1507
006 {
007 public static void main(String[] args)
008 {
009 HashMap h = new HashMap();
010
011 //Pflege der Aliase
012 h.put("Fritz","f.mueller@test.de");
013 h.put("Franz","fk@b-blabla.com");
014 h.put("Paula","user0125@mail.uofm.edu");
015 h.put("Lissa","lb3@gateway.fhdto.northsurf.dk");
016
017 //Ausgabe
018 Iterator it = h.entrySet().iterator();
019 while (it.hasNext()) {
020 Map.Entry entry = (Map.Entry)it.next();
021 System.out.println(
022 (String)entry.getKey() + " --> " +
023 (String)entry.getValue()
024 );
025 }
026 }
027 }
|
Listing1507.java |
Listing 15.7: Anwendung der Klasse HashMap
Der wichtigste Unterschied liegt in der Ausgabe der Ergebnisse. Während
bei der Hashtable
eine Enumeration
verwendet wurde, müssen wir hier durch Aufruf von entrySet
zunächst eine Menge der Schlüssel-Wert-Paare beschaffen.
Diese liefert dann einen Iterator, der für jedes Element ein
Objekt des Typs Map.Entry
zurückgibt. Dessen Methoden getKey
und getValue
liefern den Schlüssel bzw. Wert des jeweiligen Eintrags. Alternativ
hätten wir auch mit keySet
die Menge der Schlüssel durchlaufen und mit get
auf den jeweils aktuellen Wert zugreifen können. Dazu müßten
die Zeilen 018 bis 025
im vorigen Listing durch folgenden Code ersetzt werden:
Iterator it = h.keySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
String key = (String)it.next();
System.out.println(
key + " --> " + (String)h.get(key)
);
}
Die Ausgabe des Programms unterscheidet sich nur in der Sortierung
von der von Listing 14.3:
Franz --> fk@b-blabla.com
Fritz --> f.mueller@test.de
Paula --> user0125@mail.uofm.edu
Lissa --> lb3@gateway.fhdto.northsurf.dk
