【Java】Map杂谈,hashcode()、equals()、HashMap、TreeMap、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap

参考的优秀文章:

《Java编程思想》第四版

《Effective Java》第二版

Map接口是映射表的结构,维护键对象与值对象的对应关系,称键值对。

> hashcode()和equals()

hashcode()和equals()即用于识别对象的身份。

在HashMap或类似的实现中,查找一个对象,是通过hashcode()返回的散列值映射到一个范围内的下标,在通过equals()比较此下标连接的链表是否存在相同的对象。

简单来说,hashcode()用于参考、快速定位(缩减范围),真正是否等于是依赖equals()。

默认的hashcode()和equals()

如何对象没有覆盖这两个方法,那么就是继承Object对象的。

在Object中,hashcode()是使用对象的地址计算散列值;equals()只比较对象的地址。

必要的时候,我们需要覆盖这两个方法。

覆盖这两个方法有什么原则呢?

equals()的覆盖,主要是基于此对象的业务。

而hashcode()的覆盖原则,详情可参见《Effective Java》的“覆盖equals时总要覆盖hashcode”一节。

有几个比较重要的原则:

1、两个equals相等的对象,其hashcode是相等的。

2、两个equals不等的对象,其hashcode有可能是相等的。

3、好的hashcode()应产生分布均匀的散列码。

基于第3点,《Effective Java》有具体的建议。

1、定义变量result为非零的数。

2、用公式result = 31 * result + c,其中c是类中各个域的散列值。

用Eclipse生成的hashcode()与此原则类似,我们可以看看:

public class User {

    private Integer id;
private String name;
private boolean flag = false;
private long phoneNumber; @Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + (flag ? 1231 : 1237);
result = prime * result + ((id == null) ? 0 : id.hashCode());
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
result = prime * result + (int) (phoneNumber ^ (phoneNumber >>> 32));
return result;
} @Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
User other = (User) obj;
if (flag != other.flag)
return false;
if (id == null) {
if (other.id != null)
return false;
} else if (!id.equals(other.id))
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
if (phoneNumber != other.phoneNumber)
return false;
return true;
} }

> 常用的Map实现

Map接口有几个常用的实现类,HashMap、TreeMap、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap。其中HashMap最常用。

HashMap,基于散列表实现,查找速度快(依赖hashcode()和equals()),存放元素无序。

TreeMap,基于红黑树实现,存放有序(依赖Compareable)。

LinkedHashMap,基于散列表、双向链表实现。如HashMap的查找速度,遍历时有序(默认为插入顺序,可通过构造方法设置“最近最少使用(Least Recently Used)顺序”)。

ConcurrentHashMap,线程安全的HashMap,用于替代HashTable(线程安全,但基于整个对象的锁实现的,效率不高),而ConcurrentHashMap是采用分段加锁的方式实现,提升了效率。

代码演示LinkedHashMap的两种排序:

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map; public class LinkedHashMapTester { public static void main(String[] args) { System.out.println("LinkedHashMap 根据插入顺序排列:");
Map<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
for (Integer i = 0; i < 5; i++) {
map.put("k" + i.toString(), "v" + i.toString());
} for (Integer i = 10; i > 5; i--) {
map.put("k" + i.toString(), "v" + i.toString());
} System.out.println(map);
map.get("k10");
System.out.println(map); System.out.println("LinkedHashMap 根据最近最少使用(Least Recently Used)顺序排列:");
map = new LinkedHashMap<String, String>(16, 0.75f, true); // 没有了其他构造方法设置其排序为true了。初始容量、加载因子使用默认的16和0.75。
for (Integer i = 0; i < 5; i++) {
map.put("k" + i.toString(), "v" + i.toString());
} for (Integer i = 10; i > 5; i--) {
map.put("k" + i.toString(), "v" + i.toString());
} System.out.println(map);
map.get("k10");
System.out.println(map);
} }

日志,注意看使用“K10”后“K10”的位置:

LinkedHashMap 根据插入顺序排列:
{k0=v0, k1=v1, k2=v2, k3=v3, k4=v4, k10=v10, k9=v9, k8=v8, k7=v7, k6=v6}
{k0=v0, k1=v1, k2=v2, k3=v3, k4=v4, k10=v10, k9=v9, k8=v8, k7=v7, k6=v6}
LinkedHashMap 根据最近最少使用(Least Recently Used)顺序排列:
{k0=v0, k1=v1, k2=v2, k3=v3, k4=v4, k10=v10, k9=v9, k8=v8, k7=v7, k6=v6}
{k0=v0, k1=v1, k2=v2, k3=v3, k4=v4, k9=v9, k8=v8, k7=v7, k6=v6, k10=v10}
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