字符串作为哈希图中的键[重复]

Question

在过去的一个小时里，我已经阅读了很多帖子，但我对使用不可变对象作为 Hashmap 中的键的概念仍然不是很清楚。我有一个哈希图，其键为字符串。哈希图中的值是 MyStore，其中 MyStore 表示有关我拥有的商店的信息。字符串代表地址。在我的代码中，我的逻辑是，我首先在映射中查找该键，如果存在 - > 获取它的值，如果它不存在则将其放入 hashmap。我的经理刚刚告诉我关键是将来会改变，那就是我的商店地址将来会改变。他说在那种情况下，我首先检查密钥是否存在的逻辑将不起作用。我不明白他在这里的意思。我想非常清楚地理解以下几点-

1. hashmap 的可变键和不可变键之间的区别。
2. 如果使用可以更改的不可变密钥会发生什么？ - 我知道这没有意义，但我想清楚地了解我的经理在这里所说的内容。
3. 有些帖子谈到字符串如果用作哈希映射中的键缓存其哈希码 - 这是什么意思？
4. 如果假设我在实现 hashcode 和 equals 的 hashmap 中使用可变对象作为键，那么它会起作用吗？我假设它会因为如果密钥发生变化，contains 方法将查看密钥是否存在。如果它不存在，它将放入该条目，以便您以后可以获取它。

如果之前已经讨论过，我并不是要创建重复的帖子。如果我错过了阅读可以回答我所有问题的帖子，请指出我。如果没有，请用外行的方式解释我的上述问题，以便将来对其他读者有用:)。随意编辑我的帖子的主题，所以将来如果有人有类似的问题，他们会直接登陆这里:)

Answer 1

首先：HashMap 是如何工作的？

基本上它有一个数组，当你在映射中放置一个键值对时，它存储在数组中的一个位置。数组中的位置是根据传递给散列方法的键 hashCode() 的结果来选择的。这是为什么？好吧，如果您请求某个键的值，则可以简单地重新计算查找该键的数组中的索引及其关联值，以再次查找该数组中的索引。 （需要更多的逻辑来处理映射到同一索引的键，但我只是想让您了解基本机制）然后使用equals() 来验证计算索引处的键是否确实是请求的密钥。

1. 从这里应该更清楚为什么不可变键比可变键更好。不可变的键将始终保持相同的hashCode() 值，并且哈希函数将再次找到正确的桶（= hashMap 数组中的索引）。

   这并不意味着可变键不能工作。如果键上的突变不会影响哈希码，或者只要使用了 hashMap，键就不会发生突变，则可变键将起作用。

2. 不可变密钥如何更改？好吧，键本身可能无法改变，但是键值映射可以改变业务逻辑。如果您创建地图，使用地址作为键，您依赖于商店地址不会更改的事实。如果商店的地址发生变化，您将无法在使用其新地址作为键的地图中找到它。你的经理有一个有效的观点。

3. 在 Map 中找到键的速度很大程度上取决于计算 hashCode 的速度。对于字符串，此计算循环遍历字符串中的所有字符。如果您使用长字符串作为键并且拥有大量 Map 访问权限，这可能会导致性能瓶颈。因此，Java 的 String 实现会缓存哈希值，因此只会计算一次。但是，如果您再次使用相同的 String 实例（新实例将没有缓存值），您将只能避免计算哈希码。您可以intern() 使用您使用的密钥，但只有在可以证明确实存在性能瓶颈时才考虑这一点，因为String 实习确实有其自身的开销。

4. 如 1 中所述：如果可变键的哈希码不受突变影响，则它们可以工作。例如使用 Customer 作为键，其中 hashCode() 仅基于客户的名称，然后一个不允许更改名称但允许更改其他值的 Customer 实现是一个可靠的键。

Answer 2

1. 如果您修改用作键的可变对象，可能会出现问题。 map.containsKey(modifiedKey) 可能会返回 false，即使 key 存在，您也必须遍历键才能找到它。 所以尽量使用 immutable 或者当它是 key 时不要修改 mutable。

2. 不可变对象永远不会改变。有些方法看起来像是在更改对象，但实际上是创建了一个新副本。示例：

   字符串 a = "A";

   字符串 b = a.substring(0); // 子字符串创建了一个“A”的副本，其中 a 根本没有被修改。

   a = a + b; // a+b 创建一个新的字符串“AA”，不修改之前的字符串。

3. 这可能对caching-hashes-in-java-collections 有帮助，这也很棒why-are-immutable-objects-in-hashmaps-so-effective

4. String 已经实现了equals 和hashcode，除非您绝对确定需要它，否则无需发明另一个类来代替它。

   如第 1 点所述。您可以这样做，但您必须小心，不要修改您的可变对象。不过，这不是一个很好的做法。

Answer 3

1. 不可变键无法更改。因此，在插入时计算的哈希码不会改变。因此，当您尝试 get 地图中的元素时，要获取的对象的哈希码是根据已知的哈希码计算的。如果您的密钥从外部更改（它是可变的），新密钥的哈希码将与您插入的不同。

2. 让我们看一个例子。对于（2 和 4）

   public class RandomPair {
       int p;
       int q;
   
       public RandomPair(int p, int q) {
           this.p = p;
           this.q = q;
       }
       @Override
       public int hashCode() {
           return 31 * p + q;
       }
   
       @Override
       public boolean equals(Object obj) {
           if (!(obj instanceof RandomPair)) {
               return false;
           }
           if (obj == this) {
              return true;
           }
   
           RandomPair other = (RandomPair) obj;
           if (p != other.p)
               return false;
           if (q != other.q)
               return false;
           return true;
       }
   
       public static void main(String[] args) {
           RandomPair pair = new RandomPair(10, 10);
           Map<RandomPair, Integer> map = new HashMap<RandomPair, Integer>();
   
           map.put(pair, 1);
           System.out.println(map.get(pair)); //returns 1
   
           //someone somewhere just changed the value of pair
           pair.p = 20;
           //the object was the same, someone somewhere just changed value of pair and now you can't 
           //find it in the map
           System.out.println(map.get(pair));
   
           //had you made p and q final, this sort of modification wouldn't be possible
          //Strings are immutable and thus prevent this modification
       }
   }
   

3. 由于字符串是不可变的，因此计算后的哈希码值可以再次重复使用。这 哈希码是惰性计算的。即第一次调用hashcode，然后hashcode的值被缓存。

Answer 4

一般来说，hashmap 中的键应该是不可变的。

见this

注意：如果将可变对象用作映射，则必须非常小心 键。如果对象的值未指定映射的行为 以影响等于比较的方式更改，而 object 是地图中的一个键。

您的密钥的哈希在插入期间计算一次，哈希映射存储它，并且一旦您的密钥被修改，它将不会自动更新。这就是为什么假设密钥是不可变的。

您的选择是： 1. 不要使用可变对象作为键。尝试找到另一个密钥，或使用以前密钥对象的不可变部分 2. 不要在可变对象用作键时更改它们

Answer 5

1. 可变键或对象意味着您可以修改对象 [通过修改我的意思是您可以更改对象表示的值]。如果用 equals 和 hashcode 编写的逻辑使用这些可修改的值，这将影响其在 HashMap 中的存储。

2. 理想情况下，不可变性意味着对象一旦初始化就不能再更改。但是如果我们具体谈谈HashMap，那么在equals和hashcode方法中使用的所有变量，如果可以修改，那么该对象不应该用作键，否则它可以用作键[但仍然不推荐].

3. 它不仅仅是关于String，任何关于都会缓存它的哈希码。几乎所有对象都会一次又一次地生成哈希码[我说几乎在某些情况下它可以改变是有原因的]。 Hashcode 缓存在 Object 头中。

4. 如果你想使用可变对象作为键，那么你应该选择IdentityHashMap。只需阅读它们，它们在这种情况下会很有用。