HashMap 中键的突变导致错误的结果

Question

在我的项目中，我使用 HashMap 来存储一些数据，最近我发现当我改变 HashMap 的键时，可能会出现一些意想不到的错误结果。例如：

HashMap<ArrayList,Integer> a = new HashMap<>();
ArrayList list1 = new ArrayList<>();
a.put(list1, 1);
System.out.println(a.containsKey(new ArrayList<>())); // true
list1.add(5);
ArrayList list2 = new ArrayList<>();
list2.add(5);
System.out.println(a.containsKey(list2)); // false

注意a.keySet().iterator().next().hashCode() == list2.hashCode() 和a.keySet().iterator().next().equals(list2) 都是真的。

我不明白为什么会这样，指的是两个对象相等并且具有相同的哈希码这一事实。有谁知道这是什么原因，以及是否有任何其他类似的结构允许密钥的突变？谢谢。

Answer 1

可变键总是一个问题。如果突变可以改变它们的哈希码和/或equals() 的结果，则认为键是可变的。话虽如此，列表通常会生成其哈希码并根据其元素检查相等性，因此它们几乎不是映射键的良好候选者。

您的示例中有什么问题？添加键时，它是一个空列表，因此产生的哈希码与包含元素时不同。因此，即使键的哈希码和list2 相同 更改键列表后，您也不会找到该元素。为什么？仅仅是因为地图在错误的存储桶中查找。

示例（简化）：

让我们从几个假设开始：

• 空列表返回哈希码 0
• 如果列表包含元素 5，则返回哈希码 5
• 我们的地图有 16 个桶（默认）
• 桶索引由哈希码 % 16（我们的桶数）确定

如果现在添加空列表，由于其哈希码，它会被插入到存储桶 0 中。

当您使用 list1 进行查找时，由于哈希码为 5，它将在存储桶 5 中查找。由于该存储桶为空，因此将找不到任何内容。

问题是您的密钥列表更改了其哈希码，因此应该放入不同的存储桶中，但地图不知道这应该发生（这样做可能会导致一堆其他问题）。

Answer 2

根据Map 的javadocs：

注意：如果将可变对象用作映射，则必须非常小心 键。如果对象的值未指定映射的行为 以影响等于比较的方式进行更改，而 object 是地图中的一个键。该禁令的一个特例是 不允许地图包含自己作为键。虽然它 允许地图将自身包含为一个值，非常小心 建议：equals 和 hashCode 方法不再定义良好 在这样的地图上。

您的列表是关键，您正在更改它们。 如果列表的内容不是确定哈希码的值和什么是相等的，这将不是问题，但是这不是你的情况。如果您考虑一下，更改地图的键没有多大意义。关键是识别价值的东西，如果该关键发生变化，所有赌注都将被取消。

映射在插入时插入给定哈希码的值。当您稍后搜索它时，它会使用参数的哈希码来确定它是否命中。我想你会发现，如果你插入了 list1 和已经插入的值，你会看到打印出“true”，因为 list2.hashCode() 会在插入时产生与 list1 相同的哈希码。

Answer 3

这是因为 HashMap 使用 Object 的 hashCode() 方法结合 equals(Object obj) 来检查此映射是否包含对象。

见：

ArrayList<Integer> a = new ArrayList<>();
a.add(1);
System.out.println(a.hashCode());
a.add(2);
System.out.println(a.hashCode());

这个例子表明，你的 ArrayList 的 hashCode 已经改变了。

Answer 4

你不应该在你的 hashmap 中使用可变对象作为键。

因此，当您将 list1 作为第 3 行的键时，基本上发生的情况是地图计算其 hashCode，稍后将在 containsKey(someKey) 中进行比较。 但是当你在第 5 行改变 list1 时，它的 hashCode 基本上改变了。 所以如果你现在这样做

System.out.println(a.containsKey(list1)); 

在第 5 行之后会显示 false 如果你这样做System.out.println(a.get(list1));

它会说null，因为它比较了两个不同的哈希码

Answer 5

可能你没有覆盖 equals() 和 hashCode() 方法。