一个简单需求:HashMap实现相同key存入数据后不被覆盖

服务器

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2019-6-14

做一个积极的人

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我有一个乐园,面向编程,春暖花开!

看似是一个简单的问题,其实里面包含很多的东西!

需求

实现一个在HashMap中存入(任意类型)相同的key值后,key中的value不会被覆盖,而是能够进行叠加!

拿到一个需求的时候,我们要先进行分析,看此需求能否实现,基于已有的知识(经验),然后在通过目前的一些技术看此需求如何实现。

要实现在HashMap中插入相同的key值,内容不被覆盖,那么肯定要了解HashMap的一些机制,首先看一下HashMap的put方法:

从JDK API中看到HashMap的put如何先前存储了一个key(键),在指定相同的key(键)的时候,会用新的值替换旧的值。

如下的代码示例:

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

    map.put("aflyun", "Java编程技术乐园");

    map.put("aflyun", "生活在长沙的延安人");

    System.out.println(map.toString());
}
--打印:--
{aflyun=生活在长沙的延安人}    

通过上面的示例分析:为什么存入相同的key后,旧值就被新值替换了呢?

要想知道具体原因,那只能去看HashMap的源码实现了。看一下put(K key, V value)方法了,本篇HashMap源码是JDK1.8版本!

/**
* HashMap 的put方法
**/
public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
/**
* HashMap 的containsKey方法
**/
public boolean containsKey(Object key) {
    return getNode(hash(key), key) != null;
}

/**
* 将存入的key进行hash操作,也就是使用key.hashCode()!
**/
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

判断put和判断key是否是同一个key的时候,使用大概如下判断逻辑:

if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))

先判断Hash是否一致,然后在判断传入key和当前集合中是否有相同的key。如果key相同,则新值替换旧值。其中在判断中使用了

  • ==
  • equals

==和 equals 的区别有时候面试会问到,如何你知道这两个的区别不仅看源码能够很好的理解,并且遇到面试也不怕了。

tips:简述==和 equals 的区别>

 1)对于==,如果作用于基本数据类型的变量,则直接比较其存储的 “值”是否相等;如果作用于引用类型的变量,则比较的是所指向的对象的地址!

 2)对于equals方法,注意:equals方法不能作用于基本数据类型的变量。如果没有对equals方法进行重写,则比较的是引用类型的变量所指向的对象的地址;诸如String等类对equals方法进行了重写的话,比较的是所指向的对象的内容。

有了上面的分析基础,那针对上面String类型的key的话,那实现起来就比较简单了!因为String中已经实现了HashCode和 equals代码如下:

  • 自定义HashMap
public class MyHashMap<K> extends HashMap<K,String> {

    /**
     * 使用HashMap中containsKey判断key是否已经存在
     * @param key
     * @param value
     * @return
     */
    @Override
    public String put(K key, String value) {
        String newV = value;
        if (containsKey(key)) {
            String oldV = get(key);
            newV = oldV + "---" + newV;
        }
        return super.put(key, newV);
    }
}
  • String类型key的进行put操作
public static void main(String[] args) {
    MyHashMap<String> map = new MyHashMap<String>();

    map.put("aflyun", "Java编程技术乐园");

    map.put("aflyun", "生活在长沙的延安人");

    map.put("aflyun", "期待你加入乐园");

    System.out.println(map.toString());
}

--打印:---
{aflyun=Java编程技术乐园---生活在长沙的延安人---期待你加入乐园}

此时同样的key内容是进行叠加的,不是进行替换!那如何是自定义的类,要当作key,那要怎么做呢?

其实也就是重写了hashCode和equals就可以了。

public class PrettyGirl {
    /**
     * 姑娘唯一认证ID
     */
    private String id;
    /**
     * 姑娘姓字名谁
     */
    private String name;


    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) {return true;}
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) {return false;}
        PrettyGirl that = (PrettyGirl) o;
        return Objects.equals(id, that.id) &&
                Objects.equals(name, that.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name);
    }
}
  • 自定义类型当做key的进行put操作
public static void main(String[] args) {

    PrettyGirl prettyGirl = new PrettyGirl();

    Map<PrettyGirl,String> map = new HashMap<>();

    map.put(prettyGirl, "Java编程技术乐园");

    map.put(prettyGirl, "生活在长沙的延安人");

    map.put(prettyGirl, "期待和你加入乐园");

    System.out.println("map :" + map.toString());

    MyHashMap<PrettyGirl> myMap = new MyHashMap<PrettyGirl>();

    myMap.put(prettyGirl, "Java编程技术乐园");

    myMap.put(prettyGirl, "生活在长沙的延安人");

    myMap.put(prettyGirl, "期待和你加入乐园");

    System.out.println("myMap :" + myMap.toString());
}
--打印:---
map :{com.happy.PrettyGirl@3c1=期待和你加入乐园}
myMap :{com.happy.PrettyGirl@3c1=Java编程技术乐园---生活在长沙的延安人---期待和你加入乐园}

总结:要实现开头的需求

1、如果是类似String这种,已经重写了hashCode和equals的。则只需要创建一个自己的HashMap类,重写put即可。

2、如果是自定义的类,那就必须重写了hashCode和equals的,然后在使用自定义的HashMap类了。

具体的代码判断逻辑:

判断key是否存在的时候是先比较key的hashCode,再比较相等或equals的,所以重写hashCode()和equals()方法即可实现添加重复元素。重写这两个方法之后就可以覆盖重复的键值对,如果需要对value进行叠加,调用put()方法之前用containsKey()方法判断是否有重复的键值,如果有,则用get()方法获取原有的value,再加上新加入的value即可。

本文涉及的相关知识:

1、HashMap相关源码

2、== 、equals和 hashCode

3、Hash算法

相关面试题:

1、为什么要重写了equals方法必须要重写hashcode方法?

2、使用HashMap在什么情况会出现内存泄漏?

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作者:阿飞云