Java中直接初始化HashMap的方法实现_Java

java中直接初始化hashmap的方法

技术背景

在java编程中，hashmap 是常用的数据结构，用于存储键值对。有时我们需要在创建 hashmap 的同时就初始化一些固定的、不会改变的值。然而，java并没有像某些动态语言那样的直接字面量初始化语法，因此需要通过一些特定的方式来实现。

实现步骤

所有版本

若只需单个键值对，可使用 collections.singletonmap("key", "value")。

java 9及更高版本

java 9引入了一些工厂方法，简化了 map 的创建：

map.of：适用于最多10个元素的情况。

map<string, string> test1 = map.of(
    "a", "b",
    "c", "d"
);

map.ofentries：适用于任意数量元素的情况。

import static java.util.map.entry;    
map<string, string> test2 = map.ofentries(
    entry("a", "b"),
    entry("c", "d")
);

注意，上述方法创建的 map 是不可变的。若需要可变的 map，可以进行复制，如 mutablemap = new hashmap<>(map.of("a", "b"));。同时，键和值都不能为 null。

java 8及以下版本

使用匿名子类的初始化器：

map<string, string> mymap = new hashmap<string, string>() {{
    put("a", "b");
    put("c", "d");
}};

不过，匿名子类可能会引入一些不必要的行为，例如生成额外的类，增加内存和磁盘空间消耗以及启动时间；在非静态方法中，它会持有创建方法所在对象的引用，导致外部类对象在创建的 map 对象仍被引用时无法被垃圾回收。

使用函数进行初始化：

map<string, string> mymap = createmap();

private static map<string, string> createmap() {
    map<string,string> mymap = new hashmap<string,string>();
    mymap.put("a", "b");
    mymap.put("c", "d");
    return mymap;
}

使用第三方库（如guava）

guava的 immutablemap 可以实现类似字面量的简洁初始化：

对于最多5个键值对的情况：

map<string, string> test = immutablemap.of("k1", "v1", "k2", "v2");

对于更多键值对的情况，使用构建器：

map<string, string> test = immutablemap.<string, string>builder()
    .put("k1", "v1")
    .put("k2", "v2")
    ...
    .build();

需要注意的是，guava的 immutablemap 实现与java的 hashmap 实现不同，它是不可变的，并且不允许 null 键和值。

java 8使用stream和collectors

import static java.util.stream.collectors.tomap;
import java.util.abstractmap.simpleentry;

map<string, string> mymap = stream.of(
         new simpleentry<>("key1", "value1"),
         new simpleentry<>("key2", "value2"),
         new simpleentry<>("key3", "value3"))
        .collect(tomap(simpleentry::getkey, simpleentry::getvalue));

这种方法的优点是不会创建匿名类。

最佳实践

若使用java 9及以上版本，优先使用 map.of 或 map.ofentries 方法，因为它们简洁且能保证代码的可读性和性能。
若需要使用第三方库，guava的 immutablemap 是一个不错的选择，特别是在需要不可变 map 的场景下。
避免过度使用匿名子类初始化，因为它可能会带来不必要的性能开销和内存占用。

常见问题

匿名子类初始化的问题：匿名子类会生成额外的类，增加内存和磁盘空间消耗以及启动时间，还可能导致内存泄漏。
不可变 map 的修改问题：使用 map.of 或 immutablemap 创建的 map 是不可变的，若尝试修改会抛出异常。
collectors.tomap 的 null 值问题：collectors.tomap 依赖于 map.merge，不允许 null 值，否则会抛出 nullpointerexception。若需要处理 null 值，可以使用自定义收集器。

map<string, string> mymap = stream.of(
         new simpleentry<>("key1", "value1"),
         new simpleentry<>("key2", (string) null),
         new simpleentry<>("key3", "value3"),
         new simpleentry<>("key1", "value1updated"))
        .collect(hashmap::new,
                (map, entry) -> map.put(entry.getkey(),
                                        entry.getvalue()),
                hashmap::putall);

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