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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

1. 什么是可变对象
2. HashMap如何存储键值对
3. 在HashMap中使用可变对象作为Key带来的问题
4. 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。

publicclass MutableKey {privateint i;privateint j;publicMutableKey(inti, intj) {this.i = i;this.j = j;}publicfinal int getI() {returni;}publicfinal void setI(inti) {this.i = i;}publicfinal int getJ() {returnj;}publicfinal void setJ(intj) {this.j = j;}@Overridepublicint hashCode() {finalint prime = 31;intresult = 1;result = prime * result + i;result = prime * result + j;returnresult;}@Overridepublicboolean equals(Object obj) {if(this== obj) {returntrue;}if(obj == null) {returnfalse;}if(!(obj instanceofMutableKey)) {returnfalse;}MutableKey other = (MutableKey) obj;if(i != other.i) {returnfalse;}if(j != other.j) {returnfalse;}returntrue;}
}

输出：

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。

importjava.util.HashMap;
importjava.util.Map;publicclassMutableDemo1 {publicstaticvoidmain(String[] args) {// HashMapMap<MutableKey, String> map = newHashMap<>();// Object createdMutableKey key = newMutableKey(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：

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的值就不能再改变。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：

importjava.util.HashMap;
importjava.util.Map;publicclassMutableSafeKeyDemo {publicstaticvoid main(String[] args) {Employee emp = newEmployee(2);emp.setName("Robin");// Put object in HashMap.Map<Employee, String> map = newHashMap<>();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));}
}classEmployee {// It is specified while object creation.// Cannot be changed once object is created. No setter for this field.privateintid;privateString name;publicEmployee(finalintid) {this.id = id;}publicfinalString getName() {returnname;}publicfinalvoid setName(finalString name) {this.name = name;}publicintgetId() {returnid;}// 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@OverridepublicinthashCode() {finalintprime = 31;intresult = 1;result = prime * result + id;returnresult;}@Overridepublicbooleanequals(Object obj) {if(this== obj)returntrue;if(obj == null)returnfalse;if(getClass() != obj.getClass())returnfalse;Employee other = (Employee) obj;if(id != other.id)returnfalse;returntrue;}
}

输出：

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。