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zt:從HashCode出發(fā)介紹HashMap以及如何重寫自己的HashCode方法 大家都知道，在Java里對(duì)對(duì)象的操作是基于引用的。而當(dāng)我們需要對(duì)一組對(duì)象操作的時(shí)候，就需要有接收這一組引用的容器。平時(shí)我們最常用的就是數(shù)組。在Java里可以定義一個(gè)對(duì)象數(shù)組來完成許多操作?？墒?，數(shù)組長度是固定的，如果我們需要更加靈活的解決方案該怎么辦呢？ Java提供了container classes來解決這一問題。container classes包括兩個(gè)部分：Collection和Map。 本文重點(diǎn)介紹HashMap。首先介紹一下什么是Map。在數(shù)組中我們是通過數(shù)組下標(biāo)來對(duì)其內(nèi)容索引的，而在Map中我們通過對(duì)象來對(duì)對(duì)象進(jìn)行索引，用來索引的對(duì)象叫做key，其對(duì)應(yīng)的對(duì)象叫做value。在下文中會(huì)有例子具體說明。 再來看看HashMap和TreeMap有什么區(qū)別。HashMap通過hashcode對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序，如果你需要得到一個(gè)有序的結(jié)果你就應(yīng)該使用TreeMap（HashMap中元素的排列順序是不固定的）。 下面就要進(jìn)入本文的主題了。先舉個(gè)例子說明一下怎樣使用HashMap: import java.util.*; public class Exp1 { public static void main(String[] args){ HashMap h1=new HashMap(); Random r1=new Random(); for(int i=0;i<1000;i++){ Integer t=new Integer(r1.nextInt(20)); if(h1.containsKey(t)) ((Ctime)h1.get(t)).count++; else h1.put(t, new Ctime()); } System.out.println(h1); } } class Ctime{ int count=1; public String toString(){ return Integer.toString(count); } } 在HashMap中通過get()來獲取value，通過put()來插入value，ContainsKey()則用來檢驗(yàn)對(duì)象是否已經(jīng)存在?？梢钥闯?，和ArrayList的操作相比，HashMap除了通過key索引其內(nèi)容之外，別的方面差異并不大。 前面介紹了，HashMap是基于HashCode的，在所有對(duì)象的超類Object中有一個(gè)HashCode()方法，但是它和equals方法一樣，并不能適用于所有的情況，這樣我們就需要重寫自己的HashCode()方法。下面就舉這樣一個(gè)例子： import java.util.*; public class Exp2 { public static void main(String[] args){ HashMap h2=new HashMap(); for(int i=0;i<10;i++) h2.put(new Element(i), new Figureout()); System.out.println("h2:"); System.out.println("Get the result for Element:"); Element test=new Element(5); if(h2.containsKey(test)) System.out.println((Figureout)h2.get(test)); else System.out.println("Not found"); } } class Element{ int number; public Element(int n){ number=n; } } class Figureout{ Random r=new Random(); boolean possible=r.nextDouble()>0.5; public String toString(){ if(possible) return "OK!"; else return "Impossible!"; } } 在這個(gè)例子中，Element用來索引對(duì)象Figureout,也即Element為key，F(xiàn)igureout為value。在Figureout中隨機(jī)生成一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，如果它比0.5大，打印“OK!”，否則打印“Impossible!”。之后查看Element(3)對(duì)應(yīng)的Figureout結(jié)果如何。 結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)，無論你運(yùn)行多少次，得到的結(jié)果都是“Not found”。也就是說索引Element(3)并不在HashMap中。這怎么可能呢？ 原因得慢慢來說：Element的HashCode方法繼承自O(shè)bject，而Object中的HashCode方法返回的HashCode對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的地址，也就是說對(duì)于不同的對(duì)象，即使它們的內(nèi)容完全相同，用HashCode（）返回的值也會(huì)不同。這樣實(shí)際上違背了我們的意圖。因?yàn)槲覀冊(cè)谑褂?HashMap時(shí)，希望利用相同內(nèi)容的對(duì)象索引得到相同的目標(biāo)對(duì)象，這就需要HashCode()在此時(shí)能夠返回相同的值。在上面的例子中，我們期望 new Element(i) (i=5)與 Element test=new Element(5)是相同的，而實(shí)際上這是兩個(gè)不同的對(duì)象，盡管它們的內(nèi)容相同，但它們?cè)趦?nèi)存中的地址不同。因此很自然的，上面的程序得不到我們?cè)O(shè)想的結(jié)果。下面對(duì)Element類更改如下： class Element{ int number; public Element(int n){ number=n; } public int hashCode(){ return number; } public boolean equals(Object o){ return (o instanceof Element) && (number==((Element)o).number); } } 在這里Element覆蓋了Object中的hashCode()和equals()方法。覆蓋hashCode()使其以number的值作為 hashcode返回，這樣對(duì)于相同內(nèi)容的對(duì)象來說它們的hashcode也就相同了。而覆蓋equals()是為了在HashMap判斷兩個(gè)key是否相等時(shí)使結(jié)果有意義（有關(guān)重寫equals()的內(nèi)容可以參考我的另一篇文章《重新編寫Object類中的方法 》）。修改后的程序運(yùn)行結(jié)果如下： h2: Get the result for Element: Impossible! 請(qǐng)記?。喝绻阆胗行У氖褂肏ashMap，你就必須重寫在其的HashCode()。 還有兩條重寫HashCode()的原則： 1. 不必對(duì)每個(gè)不同的對(duì)象都產(chǎn)生一個(gè)唯一的hashcode，只要你的HashCode方法使get()能夠得到put()放進(jìn)去的內(nèi)容就可以了。即“不為一原則”。 2. 生成hashcode的算法盡量使hashcode的值分散一些，不要很多hashcode都集中在一個(gè)范圍內(nèi)，這樣有利于提高HashMap的性能。即“分散原則”。 至于第二條原則的具體原因，有興趣者可以參考Bruce Eckel的《Thinking in Java》，在那里有對(duì)HashMap內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理的介紹，這里就不贅述了。 掌握了這兩條原則，你就能夠用好HashMap編寫自己的程序了。不知道大家注意沒有，java.lang.Object中提供的三個(gè)方法： clone()，equals()和hashCode()雖然很典型，但在很多情況下都不能夠適用，它們只是簡單的由對(duì)象的地址得出結(jié)果。這就需要我們?cè)谧约旱某绦蛑兄貙懰鼈?，其?shí)java類庫中也重寫了千千萬萬個(gè)這樣的方法。利用面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性——覆蓋，Java的設(shè)計(jì)者很優(yōu)雅的構(gòu)建了Java的結(jié)構(gòu)，也更加體現(xiàn)了Java是一門純OOP語言的特性。 Java提供的Collection和Map的功能是十分強(qiáng)大的，它們能夠使你的程序?qū)崿F(xiàn)方式更為靈活，執(zhí)行效率更高。希望本文能夠?qū)Υ蠹腋玫氖褂肏ashMap有所幫助。 |
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