HashMap 是否使用 HashSet 来存储其键？答案

【问题标题】：Does a HashMap use a HashSet to store its keys?HashMap 是否使用 HashSet 来存储其键？
【发布时间】：2014-04-30 03:01:01
【问题描述】：

我想知道 HashMap 是否使用 HashSet 来存储其键。我猜是这样，因为 HashMap 对应于 HashSet，而 TreeMap 对应于 TreeSet。

我查看了 HashMap 类的源代码，该方法返回了一个由某种迭代器实现的 AbstractSet。

另外...当我写的时候

    HashMap map = new HashMap();

    if(map.keySet() instanceof HashSet){
        System.out.println("true");
    }

上面的 if 语句永远不会运行。现在我不确定

有人能解释一下 HashMap 是如何存储它的键的吗？

【问题讨论】：

不，[在 Oracle JDK 中] 它没有。 Look at the implementation (on GrepCode)，这应该很明显 HashMap 没有使用和底层的 HashSet。（另外from the API你可以看到HashMap不是 HashSet的子类型，甚至也不符合Set接口。）
（非常重要，请参阅 HashMap 中的 Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE; 成员 - 使用的是数组，而不是 HashSet。）
@user2864740 请注意，您的链接是 OpenJDK 实现，而不是 Oracle JDK。
所以您已经查看了HashMap 的来源，所以您知道答案是否定的。有趣的是，HashSet 将其值作为键存储在 HashMap 中，但这是一个不同的问题。
@dimo414 也就是说，您看到的差异来自 7-update 和 8 版本中代码的演变，而不是 OpenJDK 和 Oracle JDK 之间的分歧。

标签： java hashmap

【解决方案1】：

您实际上是在问两个不同的问题：

HashMap 是否使用HashSet 来存储其密钥？
HashMap.keySet() 是否返回 HashSet？

这两个问题的答案是否定的，原因相同，但没有技术原因阻止 1. 或 2. 为真。

HashSet 实际上是HashMap 的包装； HashSet 有以下成员变量：

private transient HashMap<E,Object> map;

当一个对象被添加到集合中时，它会填充一个PRESENT标记值作为映射的值。

现在HashMap 将其数据存储在一个包含键值对的Entry 对象数组中：

transient Entry<K,V>[] table;

而且它的keySet()方法返回内部类KeySet的实例：

public Set<K> keySet() {
  Set<K> ks = keySet;
  return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
}

private final class KeySet extends AbstractSet<K> {
  // minimal Set implementation to access the keys of the map
}

由于KeySet 是一个私有内部类，就您而言，它只是一个任意的Set 实现。

就像我说的，没有理由必须是这样。您绝对可以实现一个在内部使用HashSet 的Map 类，然后让您的Map 从.keySet() 返回一个HashSet。然而，这将是低效且难以编码的；现有的实现比幼稚的Map/Set 实现更健壮、更高效。

_{取自 Oracle JDK 1.7.0_17 的代码 sn-ps。您可以在 Java 安装目录的 src.zip 文件中查看您的 Java 版本的源代码。}

【讨论】：

【解决方案2】：

我想知道 HashMap 是否使用 HashSet 来存储其键。

这不会很好，因为 Set 只跟踪键。它无法存储关联的值映射。

相反的（使用 Map 来存储 Set 元素）是可能的，并且正在使用这种方法：

HashSet 是通过使用 HashMap 实现的（所有键都有一个虚拟值）。

HashMap#keySet 返回的密钥集由私有内部类 (HashMap.KeySet extends AbstractSet) 实现。

您可以研究这两个类的源代码，例如在 GrepCode 上：HashMap 和 HashSet。

有人能解释一下 HashMap 是如何存储它的键的吗？

它使用一个桶数组。每个存储桶都有一个条目链接列表。另见

【讨论】：

在JDK 8中，如果链表太长，桶会被转换成树。
参见my answer另一个问题，了解从列表切换到树的策略说明。

【解决方案3】：

keySet 返回的集合仅由底层映射支持。

根据 javadoc

返回此映射中包含的键的 Set 视图。集合由地图支持，因此对地图的更改会反映在集合中，反之亦然。如果在对集合进行迭代时修改了映射（通过迭代器自己的删除操作除外），则迭代的结果是不确定的。该集合支持元素移除，即通过 Iterator.remove、Set.remove、removeAll、retainAll 和 clear 操作从映射中移除相应的映射。它不支持 add 或 addAll 操作。块引用

HashMap 将键存储到桶中。具有相同哈希码的键进入同一个桶。如果在桶中找到多个键，则在检索键的值时，使用 equals 方法查找正确的键，从而找到正确的值。

【讨论】：

【解决方案4】：

答案是：没有。

HashMap.keySet() 是此映射中包含的键的VIEW。

地图的数据存储在HashMap的Entry[]表中。

【讨论】：