Java HashMap 如何在内部存储条目答案

【问题标题】：How does Java HashMap store entries internallyJava HashMap 如何在内部存储条目
【发布时间】：2012-03-25 01:43:50
【问题描述】：

假设您有一个键类 (KeyClass)，其中覆盖了 equals、hashCode 和 clone 方法。假设它有 2 个原始字段，一个 String（名称）和一个 int（id）。

现在你定义

KeyClass keyOriginal, keyCopy, keyClone;

keyOriginal = new KeyClass("original", 1);
keyCopy = new KeyClass("original", 1);
keyClone = KeyClass.clone();

现在

keyOriginal.hashCode() == keyCopy.hashCode() == keyClone.hashCode()
keyOriginal.equals(keyCopy) == true
keyCopy.equals(keyClone) == true

所以就 HashMap 而言，keyOriginal、keyCopy 和 keyClone 是无法区分的。

现在，如果你使用 keyOriginal 将条目放入 HashMap，你可以使用 keyCopy 或 keyClone 将其取回，即

map.put(keyOriginal, valueOriginal);
map.get(keyCopy) will return valueOriginal
map.get(keyClone) will return valueOriginal

此外，如果在将键放入映射后对其进行变异，则无法检索原始值。所以对于例如

keyOriginal.name = "mutated";
keyOriginal.id = 1000;

Now map.get(keyOriginal) will return null

所以我的问题是

当你说 map.keySet() 时，它会返回地图中的所有键。 HashMap 类如何知道映射中存储的键、值和条目的完整列表是什么？

编辑据我了解，我认为它可以通过将 Entry 键作为最终变量来工作。

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { 
  final K key;

(docjar.com/html/api/java/util/HashMap.java.html)。因此，即使我在将密钥放入地图后对其进行了变异，也会保留原始密钥。我的理解正确吗？但是即使保留了原始的键引用，仍然可以改变它的内容。那么如果内容发生了变异，而K,V仍然保存在原来的位置，那么检索是如何进行的呢？

编辑如果您在放入哈希映射后更改密钥，检索将失败。因此，不建议您使用可变的 hashmap 键。

【问题讨论】：

为什么不自己查看源代码，它是公开且易于访问的
如果不是这样，它现在就不是一个数据结构了，不是吗？您认为它如何能够查找您想要的特定密钥？
The source 对于好奇的人。
查找单个键只是计算hashCode然后使用equals比较每个碰撞的键的问题。但是 HashMap 需要知道其中存储的所有键是什么；没有客户端传递密钥。所以下面 Louis 的回答看起来是这样的。

标签： java hashmap

【解决方案1】：

HashMap 维护一个条目表，其中包含对关联键和值的引用，根据它们的哈希码进行组织。如果你改变了一个键，那么哈希码会改变，但是HashMap中的条目仍然按照原始的哈希码放在哈希表中。这就是map.get(keyOriginal) 将返回 null 的原因。

map.keySet() 只是遍历哈希表，返回它拥有的每个条目的键。

【讨论】：

谢谢。 “如果你改变了一个键，那么哈希码会改变，但是HashMap中的条目仍然按照原始的哈希码放在哈希表中。”我阅读了源代码。据我了解，我认为它可以通过将 Entry 键作为最终变量来工作。 static class Entry implements Map.Entry { final K key; (docjar.com/html/api/java/util/HashMap.java.html)。因此，即使我在将密钥放入地图后对其进行了变异，也会保留原始密钥。我的理解正确吗？
它持有一个对密钥的reference。如果您更改密钥，那么基本上，HashMap 的 entrySet() 将看到修改后的密钥，但 get(key) 会在错误的位置查找，因此当您尝试 map.get(key) 时它会返回 null .基本上，在Map 中使用可变键只是自找麻烦，实际上继续在Map 中更改键就像在膝盖上开枪。
再次感谢。但是我还没有理解的是这个。您拥有 keyOriginal 和 keyCopy ，其中包含相同的字段值。现在您将 keyOriginal 放入地图中。假设它进入内部哈希表条目表中的位置 100。现在你改变 keyOriginal。它仍然存储在位置 100。现在，如果您说 map.get(keyCopy)，它确实会返回原始关联值。如果 keyOriginal.equals(keyCopy) 为假，它怎么能做到这一点？
你测试过吗？如果这是真的，我会感到非常惊讶。我强烈希望map.get(keyCopy) 能够返回null。
是的，我已经测试过了。我将在一个新问题中添加测试代码。我不能在这里添加它，因为它太长了。

【解决方案2】：

如果您更改条目而不更改 hashCode，则您是安全的。因此，最佳做法是让 hashCode、equals 和 compareTo 中的所有字段都为 final 和不可变的。

【讨论】：

谢谢。好资料。 -- “如果你改变了条目而不是 hashCode，你是安全的。” -- 我要补充一点，你仍然不安全，因为 equals 会失败。
所以我想可以肯定地说，如果你在添加到 map 之后改变键（hashCode 不同，equals 为 false），那么你的检索将失败。
除非那是你想要的。 ;) 如果它必须是可变的，您可以删除密钥，更新它并重新添加它。如果您更改键而它是映射的键（或出于相同原因的 Set 的元素），则唯一的问题是
是的，在这种情况下，这不是我的意图。

【解决方案3】：

简单地说，HashMap 是计算机内存中包含键和值的对象。每个键都是唯一的（阅读哈希码），每个键都指向一个值。

在您的代码示例中，在每种情况下从您的地图中得出的值都是相同的，因为键是相同的。当您更改您的键时，无法获取它的值，因为您从未使用变异键将项目添加到您的 HashMap。

如果您添加了该行：

map.put("mutated", 2);

在改变键之前，你将不再获得空值。

【讨论】：