Java Map 的正确使用方式

Java知己

正确使用Map，只需要正确实现hashCode()和equals()就行了吗？

恐怕还不行。

确切地说，如果使用的是HashMap，那么只需要正确实现hashCode()和equals()就够了。

但是，如果换成TreeMap，正确实现hashCode()和equals()，结果并不一定正确。

代码胜于雄辩。先看作为 key 的 class 定义：

class Student implements Comparable<Student> {
    final String name;
    final int score;

    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, score);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj instanceof Student) {
            Student o = (Student) obj;
            return Objects.equals(this.name, o.name) && this.score == o.score;
        }
        return false;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.score < o.score ? -1 : 1;
    }
}

先用HashMap测试：

Map<Student, Integer> map = new HashMap<>();
map.put(new Student("Michael", 99), 99);
map.put(new Student("Bob", 88), 88);
map.put(new Student("Alice", 77), 77);
System.out.println(map.get(new Student("Michael", 99)));
System.out.println(map.get(new Student("Bob", 88)));
System.out.println(map.get(new Student("Alice", 77)));

输出为99、88、77，一切正常。

把HashMap改为TreeMap再测试：

Map<Student, Integer> map = new TreeMap<>();

输出为null、null、null！

怎么肥四？

说好的接口不变，实现类随便换现在不管用了？难道是 JDK 的 bug？

遇到这种诡异的问题，首先在心里默念三遍：

• JDK 没有 bug。
• JDK 没有 bug。
• JDK 没有 bug。

然后开始从自己的代码找原因。

先打开 JDK 的 TreeMap 文档，注意到这句话：

This is so because the Map interface is defined in terms of the equals operation, but a sorted map performs all key comparisons using its compareTo (or compare) method

意思是，Map接口定义了使用equals()判定 key 是否相等，但是SortedMap却使用compareTo()来判断 key 是否相等，而TreeMap是一种SortedMap。

所以，问题出在compareTo()方法上：

@Override
public int compareTo(Student o) {
    return this.score < o.score ? -1 : 1;
}

上面这个定义，用来排序是没问题的，但是，没法判断相等。TreeMap根据key.compareTo(anther)==0判断是否相等，而不是equals()。

所以，解决问题的关键是正确实现compareTo()，该相等的时候，必须返回0：

@Override
public int compareTo(Student o) {
    int n = Integer.compare(this.score, o.score);
    return n != 0 ? n : this.name.compareTo(o.name);
}

修正代码后，再次运行，一切正常。

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