为什么 Hashmap 允许空键？答案

【问题标题】：Why does Hashmap allow a null key?为什么 Hashmap 允许空键？
【发布时间】：2023-03-16 05:06:02
【问题描述】：

实际上我阅读了很多关于这个问题的帖子，但没有得到“为什么 Hashmap 允许空键？”的确切原因/答案。请问谁能给我一个例子的确切答案？

【问题讨论】：

因为他们觉得没有必要禁止它。
在没有键的情况下可以从映射中获取默认值时可以使用空键。问为什么只允许一个似乎不是一个合理的问题。
我同意，我也没有得到上述问题的确切原因。你为什么问这个问题？您对功能有什么问题？
另见：stackoverflow.com/a/9912908/1441122 和 stackoverflow.com/a/9298113/1441122

标签： java collections hashmap

【解决方案1】：

您的问题的一种解释：

为什么 hashmap [仅] 允许一个空键？

问问自己：如果 HashMap 允许多个 null 键，映射对象将如何区分它们？

提示：null 值只有一个。

您问题的另一种解释

为什么 hashmap 允许 [a] 空键？

因为它在某些情况下很有用，并且因为没有真正的语义需要禁止它^{1, 2}。

相比之下，TreeMap null 键是不允许的，因为考虑到涉及null 的排序的含义，支持它们会很困难。

鉴于 Comparable 的指定语义是抛出 NPE。
允许Comparator 订购null，但这不是必须的。而许多常见的实现却没有。

因此，如果null 允许与TreeMap 一起使用，则映射的行为可能会有所不同，具体取决于使用Comparator 还是Comparable。凌乱。

^{1 - 至少，这是他们早在 1998 年在 Java 1.2 中指定 HashMap 时的视图。一些设计者可能从那时起改变了主意，但由于行为是明确指定的在不破坏兼容性的情况下无法更改它。它不会发生...}

^{2 - 支持null 键需要HashMap 中的一些特殊情况代码，这至少增加了实现的复杂性。尚不清楚这是否是 HashMap 的性能开销，因为即使不允许使用 null 键，仍需要对 null 键进行隐式测试。这很可能是噪音。}

【讨论】：

@StephenC 如果是这样，那为什么CHM 不允许呢？我几乎不同意这个答案 - 因为我听过 Stuart Marks 说过，现在将决定使用 null 键视为最初的错误。
@Eugene See this answer，引用了 JDK 1.2 的一些发行说明，大概由 Joshua Bloch 编写，提到 null 支持是为了与 TreeMap 保持一致（我不明白）并且还提到了客户的要求（这是可以理解的）。它还链接到来自 Doug Lea 的电子邮件消息，其中他解释了 CHM 的行为，并表示他在非并发集合的问题上不同意 Bloch。然而……
@Eugene 在this interview 中，Bloch 说“如果 API 允许空值存在更长时间，这对您没有任何帮助。它只是将异常推到您传递的下一个 API的事情。”我不能代表布洛赫谈论他是否改变了主意。但是，当前的 JDK 团队强烈反对空值，特别是因为未来的值类型很可能不能为空。
@StuartMarks 这比我想从你那里得到的要多得多 :) 非常感谢！

【解决方案2】：

Java 工程师一定已经意识到，拥有 null 键和值的用途就像在默认情况下使用它们一样。因此，他们在 Java 5 中提供了带有集合框架的 HashMap 类，具有存储空键和值的能力。

在HashMap中插入键值对的put方法检查空键并将其存储在内部表数组的第一个位置。它不怕 null 值，也不会像 Hashtable 那样抛出 NullPointerException。

现在，只能有一个空键，因为键必须是唯一的，尽管我们可以有多个空值与不同的键关联。

此链接可以回答更多hashmap null key explained

【讨论】：

【解决方案3】：

HashMap.put 的 javadoc 明确指出：

将指定的值与此映射中的指定键相关联。如果映射先前包含键的映射，则替换旧值。

它清楚地说明了当您使用地图中已经存在的键执行 put 时会发生什么。 key == null 的特定情况的行为方式相同：您不能对 null 键有两个不同的映射（就像您不能对任何其他键一样）。

【讨论】：

【解决方案4】：

这仍然被视为HashMap 的早期实现中的一个错误，不幸的是人们在哪里（在？）依赖（以及在 java-8 之前的某些特定顺序）。问题是，拥有这个null 密钥，您始终可以“免费”传递一些元数据以及您的实际数据。请注意，所有新集合 ConcurrentHashMap、Map.of（在 java-9 中）等 - 都禁止以空值开头。

【讨论】：