危险!在HashMap中将可变对象用作Key
来源:互联网 发布:手机淘宝图片很模糊 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 02:01
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本文中我们将会讨论在Java HashMap中将可变对象用作Key。所有的Java程序员可能都在自己的编程经历中多次用过HashMap。那什么是HashMap呢?
HashMap是一种用哈希值来存储和查找键值对(key-value pair,也称作entry)的一种数据结构。
为了正确使用HashMap,选择恰当的Key是非常重要的。Key在HashMap里是不可重复的。
内容
- 什么是可变对象
- HashMap如何存储键值对
- 在HashMap中使用可变对象作为Key带来的问题
- 如何解决
1、什么是可变对象
可变对象是指创建后自身状态能改变的对象。换句话说,可变对象是该对象在创建后它的哈希值可能被改变。
在下面的代码中,对象MutableKey的键在创建时变量 i=10 j=20,哈希值是1291。
然后我们改变实例的变量值,该对象的键 i 和 j 从10和20分别改变成30和40。现在Key的哈希值已经变成1931。
显然,这个对象的键在创建后发生了改变。所以类MutableKey是可变的。
让我们看看下面的示例代码:
注意:调用hashCode()时,equals()方法也同时被执行。
public
class
MutableKey {
private
int
i;
private
int
j;
public
MutableKey(
int
i,
int
j) {
this
.i = i;
this
.j = j;
}
public
final
int
getI() {
return
i;
}
public
final
void
setI(
int
i) {
this
.i = i;
}
public
final
int
getJ() {
return
j;
}
public
final
void
setJ(
int
j) {
this
.j = j;
}
@Override
public
int
hashCode() {
final
int
prime =
31
;
int
result =
1
;
result = prime * result + i;
result = prime * result + j;
return
result;
}
@Override
public
boolean
equals(Object obj) {
if
(
this
== obj) {
return
true
;
}
if
(obj ==
null
) {
return
false
;
}
if
(!(obj
instanceof
MutableKey)) {
return
false
;
}
MutableKey other = (MutableKey) obj;
if
(i != other.i) {
return
false
;
}
if
(j != other.j) {
return
false
;
}
return
true
;
}
}
public
class
MutableDemo {
public
static
void
main(String[] args) {
// Object created
MutableKey key =
new
MutableKey(
10
,
20
);
System.out.println(
"Hash code: "
+ key.hashCode());
// Object State is changed after object creation.
key.setI(
30
);
key.setJ(
40
);
System.out.println(
"Hash code: "
+ key.hashCode());
}
}
输出:
Hash code: 1291
Hash code: 1931
2、HashMap如何存储键值对
HashMap用Key的哈希值来存储和查找键值对。
当插入一个Entry时,HashMap会计算Entry Key的哈希值。Map会根据这个哈希值把Entry插入到相应的位置。
查找时,HashMap通过计算Key的哈希值到特定位置查找这个Entry。
3、在HashMap中使用可变对象作为Key带来的问题
如果HashMap Key的哈希值在存储键值对后发生改变,Map可能再也查找不到这个Entry了。
如果Key对象是可变的,那么Key的哈希值就可能改变。在HashMap中可变对象作为Key会造成数据丢失。
下面的例子将会向你展示HashMap中有可变对象作为Key带来的问题。
import
java.util.HashMap;
import
java.util.Map;
public
class
MutableDemo1 {
public
static
void
main(String[] args) {
// HashMap
Map<MutableKey, String> map =
new
HashMap<>();
// Object created
MutableKey key =
new
MutableKey(
10
,
20
);
// Insert entry.
map.put(key,
"Robin"
);
// This line will print 'Robin'
System.out.println(map.get(key));
// Object State is changed after object creation.
// i.e. Object hash code will be changed.
key.setI(
30
);
// This line will print null as Map would be unable to retrieve the
// entry.
System.out.println(map.get(key));
}
}
输出:
Robin
null
4、如何解决
在HashMap中使用不可变对象。在HashMap中,使用String、Integer等不可变类型用作Key是非常明智的。
我们也能定义属于自己的不可变类。
如果可变对象在HashMap中被用作键,那就要小心在改变对象状态的时候,不要改变它的哈希值了。
在下面的Employee示例类中,哈希值是用实例变量id来计算的。一旦Employee的对象被创建,id的值就能再改变。只有name可以改变,但name不能用来计算哈希值。所以,一旦Employee对象被创建,它的哈希值不会改变。所以Employee在HashMap中用作Key是安全的。
示例代码:
import
java.util.HashMap;
import
java.util.Map;
public
class
MutableSafeKeyDemo {
public
static
void
main(String[] args) {
Employee emp =
new
Employee(
2
);
emp.setName(
"Robin"
);
// Put object in HashMap.
Map<Employee, String> map =
new
HashMap<>();
map.put(emp,
"Showbasky"
);
System.out.println(map.get(emp));
// Change Employee name. Change in 'name' has no effect
// on hash code.
emp.setName(
"Lily"
);
System.out.println(map.get(emp));
}
}
class
Employee {
// It is specified while object creation.
// Cannot be changed once object is created. No setter for this field.
private
int
id;
private
String name;
public
Employee(
final
int
id) {
this
.id = id;
}
public
final
String getName() {
return
name;
}
public
final
void
setName(
final
String name) {
this
.name = name;
}
public
int
getId() {
return
id;
}
// Hash code depends only on 'id' which cannot be
// changed once object is created. So hash code will not change
// on object's state change
@Override
public
int
hashCode() {
final
int
prime =
31
;
int
result =
1
;
result = prime * result + id;
return
result;
}
@Override
public
boolean
equals(Object obj) {
if
(
this
== obj)
return
true
;
if
(obj ==
null
)
return
false
;
if
(getClass() != obj.getClass())
return
false
;
Employee other = (Employee) obj;
if
(id != other.id)
return
false
;
return
true
;
}
}
输出:
Showbasky
Showbasky
现在你可能已经理解在HashMap中用可变对象作为Key的危险了。关于本文欢迎提出的任何建议和意见。
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