轻松入门大数据第17章入门到进阶：如何熟练掌握Scala集合 17.1 Scala集合 17.1.8 【重要必掌握】不可变Map的定义和使用及使用注意事项

深藏阁楼爱情的钟 2024-03-16 21:55 21阅读 0赞

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*   *  轻松入门大数据
     *   *  第17章 入门到进阶：如何熟练掌握Scala集合
         *   *  17.1 Scala集合
             *   *  17.1.8 【重要必掌握】不可变Map的定义和使用及使用注意事项

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#### 第17章 入门到进阶：如何熟练掌握Scala集合 ####

##### 17.1 Scala集合 #####

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> 1.  集合架构
> 2.  Array
> 3.  Set
> 4.  List
> 5.  Map
> 6.  Tuple

###### 17.1.8 【重要必掌握】不可变Map的定义和使用及使用注意事项 ######

在 Scala 中，不可变 Map 是一种数据结构，它表示一组键值对，其中键和值都是不可变的。一旦创建了不可变 Map，就不能修改其内容。在这种情况下，如果要对 Map 进行更新或修改操作，将会创建一个新的 Map。

以下是创建和使用不可变 Map 的详细说明：

**创建不可变 Map：**

使用不可变 Map 需要导入 `scala.collection.immutable` 包。

你可以使用以下方法之一来创建不可变 Map：

1.  使用 `Map` 伴生对象的 `apply` 方法创建不可变 Map。该方法接受键值对的序列作为参数，并返回一个新的不可变 Map。

import scala.collection.immutable._
    
    val map1 = Map("key1" -> "value1", "key2" -> "value2") // 使用键值对序列创建不可变 Map
    val map2 = Map(("key1", "value1"), ("key2", "value2")) // 使用元组序列创建不可变 Map

1.  使用 `+` 操作符向现有的不可变 Map 添加键值对，返回一个新的 Map。

val map3 = map1 + ("key3" -> "value3") // 向 map1 添加新的键值对

**访问不可变 Map 中的元素：**

可以使用键来访问不可变 Map 中的值。如果键存在，将返回与之关联的值；如果键不存在，将抛出异常。

val value = map1("key1") // 获取键为 "key1" 的值

为了避免抛出异常，你可以使用 `get` 方法来安全地访问不可变 Map 中的元素。`get` 方法返回一个 `Option` 对象，该对象可能是 `Some`，其中包含值，或者是 `None`。

val valueOption = map1.get("key1") // 安全地获取键为 "key1" 的值

**遍历不可变 Map：**

你可以使用 `foreach` 方法来遍历不可变 Map 中的键值对。`foreach` 方法接受一个函数作为参数，该函数对每个键值对进行处理。

map1.foreach {
         case (key, value) =>
      println(s"Key: $key, Value: $value")
    }

你还可以使用 `keySet` 方法获取 Map 中所有的键，并使用 `values` 方法获取 Map 中所有的值。

val keys = map1.keySet // 获取 Map 中的所有键
    val values = map1.values // 获取 Map 中的所有值

以上就是关于不可变 Map 的定义和使用的详细解释。不可变 Map 提供了一种安全、可靠且线程安全的数据结构，适用于多种编程场景。

【常用方法】

不可变 Map 在 Scala 中提供了多种常用方法，以下是一些常见的方法：

**获取元素：**

*  `apply(key: K): V`: 使用键获取对应的值。如果键不存在，会抛出异常。
 *  `get(key: K): Option[V]`: 使用键获取对应的值。返回一个 `Option` 对象，如果键存在则返回 `Some`，否则返回 `None`。
 *  `getOrElse(key: K, default: => V): V`: 使用键获取对应的值，如果键不存在则返回默认值 `default`。

**添加和更新元素：**

*  `+ (kv: (K, V)): Map[K, V]`: 向 Map 中添加一个键值对，返回一个新的 Map。
 *  `++ (xs: IterableOnce[(K, V)]): Map[K, V]`: 合并另一个可迭代对象中的键值对到当前 Map，返回一个新的 Map。
 *  `updated(key: K, value: V): Map[K, V]`: 更新指定键的值，返回一个新的 Map。

**删除元素：**

*  `- (key: K): Map[K, V]`: 从 Map 中删除指定键的键值对，返回一个新的 Map。

**遍历元素：**

*  `foreach[U](f: ((K, V)) => U): Unit`: 遍历 Map 中的键值对，并对每个键值对执行指定的函数。
 *  `keys: Iterable[K]`: 返回一个包含 Map 中所有键的可迭代对象。
 *  `values: Iterable[V]`: 返回一个包含 Map 中所有值的可迭代对象。

**其他常用方法：**

*  `size: Int`: 返回 Map 中键值对的数量。
 *  `isEmpty: Boolean`: 检查 Map 是否为空。
 *  `contains(key: K): Boolean`: 检查 Map 是否包含指定的键。
 *  `toList: List[(K, V)]`: 将 Map 转换为一个列表。

【使用注意事项】

在使用不可变 Map 时，有一些注意事项需要注意：

**1. 不可变性：** 不可变 Map 的主要特点是它的内容在创建后不能被修改。任何对不可变 Map 的操作都会返回一个新的 Map，而原始的 Map 保持不变。因此，需要注意不要错误地认为对不可变 Map 的操作会直接修改原始 Map。

**2. 键的唯一性：** 不可变 Map 中的键必须是唯一的。如果尝试向已存在的键添加新的值，会生成一个新的 Map，新值会替换旧值。因此，在创建不可变 Map 时，应确保键的唯一性。

**3. 可选值（Option）：** 当使用 `get` 方法从不可变 Map 中获取值时，会返回一个 `Option` 对象。这是为了处理可能不存在的键的情况。你可以使用 `getOrElse` 方法来提供一个默认值，以防指定的键不存在。

**4. 性能考虑：** 不可变 Map 的设计意图是提供一种安全和可靠的数据结构，但在某些情况下，对于大规模的数据集或频繁的更新操作，不可变 Map 的性能可能不如可变 Map。在需要高性能的场景下，可以考虑使用可变 Map 或其他数据结构。

**5. 导入包：** 当使用不可变 Map 时，确保正确导入 `scala.collection.immutable` 包，以便使用相关的类和方法。

**6. 线程安全性：** 不可变 Map 在多线程环境下是线程安全的，因为它的内容不可修改。因此，如果需要在并发环境中使用 Map，并且希望避免并发冲突和竞争条件，不可变 Map 是一个不错的选择。

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