Java Map 如何实现Key 的唯一性？

大家都知道，在Map和Set不可存在重复元素？ 

但是对于内部的细节我们并不了解，今天我们就一块来 探讨一下！

1 对于 HashMap  HashSet  

他们的底层数据结构的实现是：维护了一张  HashTable 。容器中的元素全部存储在Hashtable 中。他们再添加元素的时候,是如何判断是否存在有重复元素的呢？  每一个被添加的元素都有一个 hashCode(哈希值)，他们先比较哈希值，是否相同？ 不相同的元素，添加进入 HashTable.   如果hashCode相同的话， 再去比较 equals()方法，如果也相同的话，JVM就认为数据已经存在了，就不会添加数据！

如图1：

2 对于 TreeMap  TreeSet

他们底层是数据结构的实现是：维护了一棵二叉树。 容器中添加元素的时候，他们有是怎么判断是否有相同元素的？我们都直到 TreeMap TreeSet  她们 都是 有序的存储数据。 为了维护 数据的唯一性。 再存入数据的时候，他们会调用元素中 实现的 Comparable 的 compareTo()  方法（代码1）。 或者 集合本身创建的时候 传入了 迭代器（代码2）.  具体的实现是：调用比较方法，返回-1 的时候，添加到左子树，返回1 的时候 添加到 右子树。返回0 有相同数据 不添加该元素！

如图2

代码1；（原理一）

package stu.love.v;import java.util.*;//什么时候用Map/*当存在映射关系时，每个学员都对应一个地址姓名，年龄相同的视为同一个人*/// 容器中的对象 本身 具备比较性！class StudentD implements Comparable<StudentD>{private String name;private int age;public StudentD(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public int compareTo(StudentD stu){int t = this.age-stu.age;return t==0?this.name.compareTo(stu.name):t;}//重写了 hashCode 方法    public int hashCode(){    return name.hashCode()+age*36;}  //    重写了  equals 方法    public boolean equals(Object obj)    {    if(!(obj instanceof StudentD))        throw new ClassCastException("类型异常");      StudentD stu =(StudentD)obj;return this.name.equals(stu.name) && this.age ==stu.age;}    public void setName(String name){this.name = name;}public void setAge(int age){this.age = age;}public String getName(){return this.name;}public int getAge(){return this.age;}public String toString(){return this.name +","+age;}}class Demo16 {public static void main(String[] args) {   //保证键唯一的原理，先判断哈希值是否相同，相同再判断equals()HashMap<StudentD,String> hm = new HashMap<StudentD,String>();hm.put(new StudentD("xiaobai",23),"shanghai");hm.put(new StudentD("wanghei",20),"beijing");hm.put(new StudentD("lisi",28),"shenzhen");hm.put(new StudentD("lisi",28),"shenzhen");     //Map 第一种 迭代方式   根据 key 找  valueSet<StudentD> set=hm.keySet();for(Iterator<StudentD>  ite = set.iterator();ite.hasNext();){StudentD stu = ite.next();String value = hm.get(stu);sop(stu+"的地址是:"+value);}     //map 的 第二种 迭代方式  获取 键值对，entry 获取其中的 key 和 valueSet<Map.Entry<StudentD,String>> entry = hm.entrySet();for(Iterator<Map.Entry<StudentD,String>> ite = entry.iterator();ite.hasNext();){Map.Entry<StudentD,String> kv = ite.next();StudentD key = kv.getKey();String  value = kv.getValue();sop(key+"的地址是:"+value);}}public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}}

代码2：

package stu.love.v;/*TreeMap:HashMap保证键唯一的原理和HashSet相同TreeMap保证键唯一的原理和TreeSet相同*/import java.util.*;class Student1{private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}private int age;public Student1(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public String toString(){return name+","+age;}}//  比较器class CompareByName implements Comparator<Student1>{public int compare(Student1 s1,Student1 s2){//这样写的方法 非常好！  简洁int t = s1.getName().compareTo(s2.getName());return t ==0?s1.getAge()-s2.getAge():t;}}class  Demo17{public static void main(String[] args) {  //原理二：//保证键唯一的原理：比较方法的返回值为0TreeMap<Student1,String> tm = new TreeMap<Student1,String>(new CompareByName());tm.put(new Student1("xiaobai",23),"shanghai");tm.put(new Student1("wanghei",20),"beijing");tm.put(new Student1("lisi",28),"shenzhen");tm.put(new Student1("lisi",28),"shenzhen");Set<Map.Entry<Student1,String>> entry = tm.entrySet();for(Iterator<Map.Entry<Student1,String>> it = entry.iterator();it.hasNext();){Map.Entry<Student1,String> kv = it.next();Student1 key = kv.getKey();String  value = kv.getValue();sop(key+"的地址是:"+value);}}public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}}