极客笔记Java中的Collections singletonMap()方法及其示例
在Java中，Collections工具类提供了多种用于操作集合的方法。其中，singletonMap()方法是用于创建一个只包含一个键值对的不可变map（即Map接口的实现类），也就是说，该map只有一个键和对应的值。
singletonMap()方法的定义和语法
public static <K,V> Map<K,V> singletonMap(K key, V value);
singletonMap()方法的语法中，可以传递两个参数，一个是键key，一个是值value。参数类型可以是任何类型，前面的K和V就是Java泛型的类型参数。
返回值是一个Map实例，大小为1，包含指定的key和value。
下面来看几个示例，说明如何使用singletonMap()方法。
示例1：创建只包含一个键值对的map
import java.util.Collections;
import java.util.Map;
public class SingletonMapDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个只包含一个键值对的map
Map<String, String> map = Collections.singletonMap("key1", "value1");
// 输出map中的元素
System.out.println(map); // {key1=value1}
// 尝试修改map
// map.put("key2", "value2"); // 运行时抛出java.lang.UnsupportedOperationException异常
}
}
上述代码中，我们传入了两个参数，一个是键key1，一个是值value1。我们使用singletonMap()方法创建了一个只包含一个键值对的map。
示例2：使用Java 8中的方法引用和Lambda表达式
import java.util.Collections;
import java.util.Map;
public class SingletonMapDemo {
public static void main(String[] args) {
// 使用方法引用创建一个只包含一个键值对的map
Map<String, Integer> map1 = Collections.singletonMap("one", 1);
System.out.println(map1); // {one=1}
// 使用Lambda表达式创建一个只包含一个键值对的map
Map<String, Integer> map2 = Collections.singletonMap("two", () -> 2);
System.out.println(map2); // {two=2}
}
}
上述代码中，我们可以使用Java8中提供的方法引用和Lambda表达式来创建只包含一个元素的map。我们可以使用方法引用操作符::指定要调用的方法，或者使用Lambda表达式的形式传递一个Supplier接口的实例。现在我们可以用lambda和方法引用包装一个值，从而创建map。
示例3：Java中singletonMap的性能测试
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class SingletonMapPerformanceTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个只包含一个键值对的map
Map<String, String> map = Collections.singletonMap("key", "value");
// 测试HashMap
long startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
Map<String, String> testMap = new HashMap<>();
testMap.put("key", "value");
}
long endTime = System.nanoTime();
System.out.println("HashMap: " + (endTime - startTime) / 1000000.0 + "ms");
// 测试Hashtable
startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
Map<String, String> testTable = new Hashtable<>();
testTable.put("key", "value");
}
endTime = System.nanoTime();
System.out.println("Hashtable: " + (endTime - startTime) / 1000000.0 + "ms");
// 测试TreeMap
startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
Map<String, String> testTreeMap = new TreeMap<>();
testTreeMap.put("key", "value");
}
endTime = System.nanoTime();
System.out.println("TreeMap: " + (endTime - startTime) / 1000000.0 + "ms");
// 测试singletonMap
startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
Map<String, String> testSingletonMap = Collections.singletonMap("key", "value");
}
endTime = System.nanoTime();
System.out.println("singletonMap: " + (endTime - startTime) / 1000000.0 + "ms");
}
}
上述代码中，我们分别测试了HashMap、Hashtable、TreeMap和singletonMap四种方式创建只包含一个元素的map的性能。可以看到，使用singletonMap方法创建map的速度是最快的一种方法，而HashMap和Hashtable的速度相差不大，创建TreeMap实例的速度要比单纯使用HashMap和Hashtable更慢。
结论
singletonMap方法是一种快速创建只包含一个元素的不可变map的方法。它会返回一个Map实例，大小为1，包含指定的key和value。使用singletonMap方法创建map的速度是最快的一种方法，适用于只包含一个元素的场景。因为它返回的实例是不可变的，所以它是线程安全的。但是，不支持添加、删除或修改键值对。如果需要对map进行操作，可以使用其他的Map实现类。