给出了这样的一道面试题：

在 HashMap 中存放的一系列键值对，其中键为某个我们自定义的类型。放入 HashMap 后，我们在外部把某一个 key 的属性进行更改，然后我们再用这个 key 从 HashMap 里取出元素，这时候 HashMap 会返回什么？

文中已给出示例代码与答案，

key 更新后 hashCode 确实更新了，而且 HashMap 里面的对象就是我们原来的对象，最后的结果是null。

但是，关于HashMap的原理没有做出解释。

1. 特性

我们可以用任何类作为HashMap的key，但是对于这些类应该有什么限制条件呢？且看下面的代码：

public class Person {    private String name;    public Person(String name) {        this.name = name;    }}Map
    
      testMap = new HashMap<>();testMap.put(new Person("hello"), "world");testMap.get(new Person("hello")); // ---> null
    

本是想取出具有相等字段值Person类的value，结果却是null。对HashMap稍有了解的人看出来——Person类并没有override hashcode方法，导致其继承的是Object的hashcode（返回是其内存地址），两次new出来的Person对象并不equals——这也是为什么在工程项目中常用不变类（如String、Integer等）做为HashMap的key的原因。那么，HashMap是如何利用hashcode给key做索引的呢？

2. 原理

首先，我们来看《Thinking in Java》中一个简单HashMap的实现方案：

//: containers/SimpleHashMap.java// A demonstration hashed Map.import java.util.*;import net.mindview.util.*;public class SimpleHashMap
    
      extends AbstractMap
     
       {  // Choose a prime number for the hash table size, to achieve a uniform distribution:  static final int SIZE = 997;  // You can't have a physical array of generics, but you can upcast to one:  @SuppressWarnings("unchecked")  LinkedList
      
       
        >[] buckets =    new LinkedList[SIZE];  public V put(K key, V value) {    V oldValue = null;    int index = Math.abs(key.hashCode()) % SIZE;    if(buckets[index] == null)      buckets[index] = new LinkedList
        
         
          >(); LinkedList
          
           
            > bucket = buckets[index]; MapEntry
            
              pair = new MapEntry
             
              (key, value); boolean found = false; ListIterator
              
               
                > it = bucket.listIterator(); while(it.hasNext()) { MapEntry
                
                  iPair = it.next(); if(iPair.getKey().equals(key)) { oldValue = iPair.getValue(); it.set(pair); // Replace old with new found = true; break; } } if(!found) buckets[index].add(pair); return oldValue; } public V get(Object key) { int index = Math.abs(key.hashCode()) % SIZE; if(buckets[index] == null) return null; for(MapEntry
                 
                   iPair : buckets[index]) if(iPair.getKey().equals(key)) return iPair.getValue(); return null; } public Set
                  
                   
                    > entrySet() { Set
                    
                     
                      > set= new HashSet
                      
                       
                        >(); for(LinkedList
                        
                         
                          > bucket : buckets) { if(bucket == null) continue; for(MapEntry
                          
                            mpair : bucket) set.add(mpair); } return set; } public static void main(String[] args) { SimpleHashMap
                           
                             m = new SimpleHashMap
                            
                             (); m.putAll(Countries.capitals(25)); System.out.println(m); System.out.println(m.get("ERITREA")); System.out.println(m.entrySet()); }}
                            
                           
                          
                         
                        
                       
                      
                     
                    
                   
                  
                 
                
               
              
             
            
           
          
         
        
       
      
     
    

SimpleHashMap构造一个hash表来存储key，hash函数是取模运算Math.abs(key.hashCode()) % SIZE，采用链表法解决hash冲突；buckets的每一个槽位对应存放具有相同（hash后）index值的Map.Entry，如下图所示：

JDK的HashMap的实现原理与之相类似，其采用链地址的hash表table存储Map.Entry：

/** * The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two. */transient Entry
    
     [] table = (Entry
     
      []) EMPTY_TABLE;static class Entry
      
        implements Map.Entry
       
         {    final K key;    V value;    Entry
        
          next;    int hash;    …}
        
       
      
     
    

Map.Entry的index是对key的hashcode进行hash后所得。当要get key对应的value时，则对key计算其index，然后在table中取出Map.Entry即可得到，具体参看代码：

public V get(Object key) {    if (key == null)        return getForNullKey();    Entry
    
      entry = getEntry(key);    return null == entry ? null : entry.getValue();}final Entry
     
       getEntry(Object key) {    if (size == 0) {        return null;    }    int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);    for (Entry
      
        e = table[indexFor(hash, table.length)];         e != null;         e = e.next) {        Object k;        if (e.hash == hash &&            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))            return e;    }    return null;}
      
     
    

可见，hashcode直接影响HashMap的hash函数的效率——好的hashcode会极大减少hash冲突，提高查询性能。同时，这也解释开篇提出的两个问题：如果自定义的类做HashMap的key，则hashcode的计算应涵盖构造函数的所有字段，否则有可能得到null。

3. 参考资料

[1] Christophe, .

[2] 梧桐, .