NSDictionary实现原理

来源：互联网发布：mac照片导出编辑：程序博客网时间：2024/06/07 01:55

NSDictionary（字典）是使用 hash表来实现key和value之间的映射和存储的， hash函数设计的好坏影响着数据的查找访问效率。数据在hash表中分布的越均匀，其访问效率越高。而在Objective-C中，通常都是利用NSString 来作为键值，其内部使用的hash函数也是通过使用 NSString对象作为键值来保证数据的各个节点在hash表中均匀分布。

见NSDictionary中最常用的一个方法原型：

- (void)setObject:(id)anObject forKey:(id <NSCopying>)aKey;

从这个方法中可以知道，要作为 Key 值，必须遵循 NSCopying 协议。也就是说在NSDictionary内部，会对 aKey 对象 copy 一份新的。而 anObject 对象在其内部是作为强引用（retain或strong)。所以在MRC下，向该方法发送消息之后，我们会向anObject发送 release 消息进行释放。

既然知道了作为 key 值，必须遵循 NSCopying 协议，说明除了 NSString 对象之外，我们还可以使用其他类型对象来作为 NSDictionary 的 key值。不过这还不够，作为 key 值，该类型还必须继承于 NSObject 并且要重载一下两个方法：

- (NSUInteger)hash;

- (BOOL)isEqual:(id)object;

其中，hash 方法是用来计算该对象的 hash 值，最终的 hash 值决定了该对象在 hash 表中存储的位置。所以同样，如果想重写该方法，我们尽量设计一个能让数据分布均匀的 hash 函数。

isEqual 方法是为了通过 hash 值来找到对象在hash 表中的位置。

下面，我根据一个小Demo来自定义一个作为 NSDictionary 的 key 值的类。见代码：

KeyObject.h文件：

////  KeyObject.h//  KeyDemo////  Created by linshaolie on 14-11-26.//  Copyright (c) 2014年 lin. All rights reserved.//#import <Foundation/Foundation.h>@interface KeyObject : NSObject<NSCopying>  //实现Copying协议//作为hash值@property(nonatomic, readonly) NSUInteger hashValue;- (instancetype)initWithHashI:(NSUInteger)i;@end

KeyObject.m文件：

////  KeyObject.m//  KeyDemo////  Created by linshaolie on 14-11-26.//  Copyright (c) 2014年 lin. All rights reserved.//#import "KeyObject.h"@interface KeyObject ()//作为hash值@property(nonatomic) NSUInteger hashValue;@end@implementation KeyObject- (instancetype)initWithHashValue:(NSUInteger)hashValue{    self = [super init];    if ( self )    {        _hashValue = hashValue;    }    return self;}#pragma mark -overload methor- (BOOL)isEqual:(id)object{    //根据hash值判断是否是同一个键值    return ([self hashKeyValue] == [(typeof(self))object hashKeyValue]);}- (NSUInteger)hash{    return [self hashKeyValue];     //返回哈希值}#pragma mark -NSCopying- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{    KeyObject *obj = [KeyObject allocWithZone:zone];    obj.hashValue = self.hashValue;    return obj;}#pragma mark -private methor//哈希函数- (NSUInteger)hashKeyValue{    return _hashValue % 7;      //这里哈希函数用了简单的对7取余}@end

ViewController.m文件：（测试）

////  ViewController.m//  KeyDemo////  Created by lin on 14-11-26.//  Copyright (c) 2014年 linshaolie. All rights reserved.//#import "ViewController.h"#import "KeyObject.h"@interface ViewController (){    CGPoint _oldPoint;    CGMutablePathRef _pathRef;    UIImageView *_imageView;}@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];        //Test...    KeyObject *key1 = [[KeyObject alloc] initWithHashValue:1];    NSMutableDictionary *dic = [[NSMutableDictionary alloc] init];    [dic setObject:@"AAA" forKey:key1];        KeyObject *key2 = [[KeyObject alloc] initWithHashValue:8];    [dic setObject:@"BBB" forKey:key2];        KeyObject *key3 = [[KeyObject alloc] initWithHashValue:3];    [dic setObject:@"CCC" forKey:key3];            NSLog(@"%@", [dic objectForKey:key2]);    NSLog(@"%@", [dic allKeys]);    NSLog(@"%@", [dic allValues]);}@end

输出结果：

在调用 setObject: forKey: 后，内部会去调用 key 对象的 hash 方法确定 object 在hash表内的入口位置，然后会调用 isEqual 来确定该值是否已经存在于 NSDictionary中。

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