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資訊專欄INFORMATION COLUMN

hashCode and equals in map

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摘要：放入第二個(gè)元素，再計(jì)算哈希值，發(fā)現(xiàn)與第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的哈希值相同。覆蓋又來(lái)一個(gè)，哈希值相等，長(zhǎng)度為，與是相等的，直接將原節(jié)點(diǎn)的值覆蓋。第五個(gè)，哈希值相等，長(zhǎng)度為，與相等，覆蓋，由修改為。

問(wèn)題描述

一道來(lái)自Java官方twitter的問(wèn)題。風(fēng)格很像目前國(guó)內(nèi)各大互聯(lián)網(wǎng)公司的筆試題。

public class MapEqualsChallenge {

    public static void main(String[] args) {
        Map map = new LinkedHashMap<>();

        map.put(new Stark("Arya"), "1");
        map.put(new Stark("Ned"), "2");
        map.put(new Stark("Sansa"), "3");
        map.put(new Stark("Bran"), "4");
        map.put(new Stark("Jaime"), "5");

        map.forEach((key, value) -> System.out.println(value));
    }

    static class Stark {

        String name;

        public Stark(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            return ((Stark) obj).name.length() == this.name.length();
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            return 4000 << 2 * 2000 / 10000;
        }
    }
}

挺有意義的一道題，絕對(duì)是學(xué)習(xí)equals和hashcode的經(jīng)典案例，為官方社區(qū)點(diǎn)個(gè)贊。

分析 Java 集合

這是一個(gè)有關(guān)Java集合的關(guān)系圖，最初覺(jué)得這個(gè)好復(fù)雜，但是現(xiàn)在再去看看，其實(shí)也很簡(jiǎn)單。

Collection和Map接口都是我們常用的，這個(gè)圖有一點(diǎn)問(wèn)題，在JDK的源碼中，Map和Collection毫無(wú)關(guān)系。

List：強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)在集合中的位置。

Set：強(qiáng)調(diào)集合中元素不允許重復(fù)。

Map：強(qiáng)調(diào)集合中的元素根據(jù)key來(lái)查詢。

如果你不明白三者的區(qū)別與聯(lián)系，請(qǐng)看《Head First Java 第二版》557頁(yè)，書(shū)中用圖示對(duì)三者進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

LinkedHashMap

之前研究過(guò)HashMap和ConcurrentHashMap(線程安全的HashMap)，這個(gè)LinkedHashMap倒是第一次見(jiàn)。

LinkedHashMap繼承自HashMap，二者區(qū)別不大。

存放數(shù)據(jù)，根據(jù)key計(jì)算哈希值，然后根據(jù)哈希值計(jì)算該元素應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在數(shù)組中的位置，如果hash沖突，并且不是一個(gè)對(duì)象，則用鏈表處理。

HashMap實(shí)現(xiàn)的是單向鏈表，LinkedHashMap實(shí)現(xiàn)的是雙向鏈表。

hashCode

這是源碼中計(jì)算哈希值的方法，先取對(duì)象的哈希值，然后再進(jìn)行相應(yīng)的處理。

所以再去看put過(guò)程：key是一個(gè)對(duì)象，然后LinkedHashMap會(huì)調(diào)用key的hashCode方法。

map.put(new Stark("Arya"), "1");

我們可能一看這個(gè)hashCode方法就嚇蒙了，這怎么算?。科鋵?shí)我們完全沒(méi)必要去計(jì)算這個(gè)表達(dá)式，這是個(gè)常量表達(dá)式，所以不管new出來(lái)多少個(gè)對(duì)象，哈希值都是一樣的。再去調(diào)用LinkedHashMap的hash方法，返回值也是一樣。

@Override
public int hashCode() {
    return 4000 << 2 * 2000 / 10000;
}

先不去管到底是雙向鏈表還是單向鏈表，反正哈希值相同，這些個(gè)鍵值對(duì)肯定在一個(gè)鏈表上。

map.put(new Stark("Arya"), "1");

執(zhí)行第一行代碼，插入key為Arya對(duì)象，value為1的節(jié)點(diǎn)對(duì)象。

equals 
map.put(new Stark("Ned"), "2");

放入第二個(gè)元素，再計(jì)算哈希值，發(fā)現(xiàn)與第一個(gè)節(jié)點(diǎn)key的哈希值相同。

如果兩個(gè)對(duì)象的哈希值相等，則這兩個(gè)對(duì)象有可能相等；如果兩個(gè)對(duì)象的哈希值不相等，那這兩個(gè)對(duì)象肯定不相等。

哈希值相等，然后用equals方法判斷兩個(gè)對(duì)象是否相等。

@Override
public boolean equals(Object obj) {
    return ((Stark) obj).name.length() == this.name.length();
}

重寫(xiě)過(guò)的equals是根據(jù)對(duì)象名字的長(zhǎng)度來(lái)判等的，如果兩個(gè)對(duì)象名字長(zhǎng)度相等，那就認(rèn)為是同一對(duì)象。

Arya與Ned長(zhǎng)度不相等，所以LinkedHashMap認(rèn)為這是兩個(gè)對(duì)象，再去新建一個(gè)Node，指過(guò)去。

注意：這里有一個(gè)插入的位置問(wèn)題，到底是在鏈表頭部插新節(jié)點(diǎn)還是在尾部插新節(jié)點(diǎn)？據(jù)說(shuō)面試官還考過(guò)？

答案是：在Java8之前，是在頭部插入節(jié)點(diǎn)；在Java8中，是在尾部插入節(jié)點(diǎn)。

文章鏈接：HashMap到底是插入鏈表頭部還是尾部

map.put(new Stark("Sansa"), "3");

又來(lái)一個(gè)，哈希值相等，名字長(zhǎng)度為5，沒(méi)有一樣的key，再插一個(gè)新節(jié)點(diǎn)。

覆蓋 
map.put(new Stark("Bran"), "4");

又來(lái)一個(gè)，哈希值相等，長(zhǎng)度為4，與Arya 1是相等的，直接將原節(jié)點(diǎn)的值覆蓋。由1修改為4。

map.put(new Stark("Jaime"), "5");

第五個(gè)，哈希值相等，長(zhǎng)度為5，與Sansa 3相等，覆蓋，由3修改為5。

結(jié)果

分析了一大堆，切換到IDE中運(yùn)行，與預(yù)期結(jié)果一致。

總結(jié) 
學(xué)然后知不足，教然后知困！

之前覺(jué)得自己對(duì)HashMap還是聽(tīng)明白的，但當(dāng)自己去畫(huà)各種示意圖時(shí)，發(fā)現(xiàn)還有很多細(xì)節(jié)去需要學(xué)習(xí)。

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