Java面試題：為什麼HashMap不建議使用物件作為Key?

猫鱼吐泡泡發表於2024-04-20
Java面試題HashMap物件

HashMap 是一種基於雜湊表的動態資料結構，它允許使用任意不可變物件作為鍵（key）來儲存和檢索資料。然而，在某些情況下，使用物件作為 HashMap 的鍵可能會遇到一些問題。

首先，我們需要明確物件作為 HashMap 的鍵需要滿足一些條件：

  • 不可變性：物件的屬性不能被修改，因為如果屬性被修改，那麼原有的鍵值對在雜湊表中就會失效。

  • 可雜湊性：物件必須能夠被雜湊，即它的雜湊碼必須是確定的，且在物件被建立後不會改變。

然而，有些情況下，我們不能保證物件的雜湊碼是確定的或者物件是不可變的。

例如，在某些情況下，我們可能會使用一個包含複雜物件的類作為鍵，而這些物件的屬性可能會被修改。在這種情況下，如果我們使用這樣的物件作為鍵，那麼原有的鍵值對在物件屬性發生變化後就會失效，這會導致資料的不一致性。

另外，使用物件作為 HashMap 的鍵時，我們需要考慮的是物件的序列化問題。如果物件是可序列化的，那麼當我們從 HashMap 中獲取物件時，可能會遇到反序列化的問題。如果物件被反序列化後發生了變化，那麼原有的鍵值對也會失效。

讓我們透過一個案例來分析一下這個問題：

假設我們有一個Product類，它包含商品編號和商品名稱兩個屬性。我們想要使用Product物件作為 HashMap 的鍵來儲存使用者資訊。但是，如果商品編號或商品名稱發生了變化（例如使用者更改了商品名稱），那麼原有的鍵值對就會失效。這就可能導致資料的不一致性。

public class Product {
    private String productNumber;
    private String productName;

    // 建構函式、getter 和 setter 方法省略
}

現在我們建立一個HashMap，並將Product物件作為鍵：

HashMap<Product, String> productMap = new HashMap<>();
Product product1 = new Product("product001", "商品001");
productMap.put(product1, "product001's name");

接下來，假設商品編號或者商品名稱發生了變化，我們需要更新Product物件：

product1.setProductNumber("product002"); // 修改商品編碼
product1.setProductName("商品002"); // 修改商品名稱

當我們嘗試從 HashMap 中獲取商品資訊時，由於Product物件的屬性已經發生變化，原有的鍵值對就會失效，導致資料的不一致性：

String result = productMap.get((product1);

返回 null，因為鍵已經失效了

為了解決這個問題，我們可以考慮使用一個固定的 ID 作為鍵，而不是使用物件本身。這樣即使物件的屬性發生了變化，也不會影響原有的鍵值對。另外，我們也可以使用弱引用或者弱引用集合（WeakReferenceSet）等機制來避免垃圾回收對資料的影響。

總之，HashMap 不適合使用可變的物件作為鍵的原因有以下幾點：

  • 可變物件可能導致資料的不一致性。

  • 使用固定的ID作為鍵可以避免資料的不一致性。

  • 使用弱引用或者弱引用集合可以避免垃圾回收對資料的影響。

在實際開發中，我們應該根據具體情況來選擇合適的鍵型別，以確保資料的一致性和穩定性。

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