HashMap 中的一个“坑”！

2021 年 11 月 4 日
筆記
core-java

最近公司新来了一个小伙伴，问了磊哥一个比较“奇怪”的问题，这个问题本身的难度并不大，但比较“隐蔽”，那究竟是什么问题呢？接下来我们一起来看。

起因

最近公司的系统要增加一个新的列表展示功能，功能本身难度并不大，但遇到了一个很“可怪”的问题。小伙伴在执行查询列表时，明明已经使用了 order by 进行排序了，但最终查询出来的数据却还是乱的。

预期中的（正确）结果：

现实中的（非预期）结果：

那到底是哪里出现了问题呢？

问题展示

为了方便展示，我把复杂的业务程序简化成了以下代码：

import java.util.HashMap;

public class App {

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Object> result = getList();
        result.forEach((k, v) -> {
            System.out.println(k + "：" + v);
        });
    }

    // 查询方法(简化版)
    public static HashMap<String, Object> getList() {
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>(); // 最终返回的结果集
        // 伪代码：从数据库中查询出了数据，然后对数据进行处理之后，存到了
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            result.put("2022-10-" + i, "hello java" + i);
        }
        return result;
    }
}

以上程序的执行结果如下：

预期的结果应该是按时间的先后顺序展示的，如下图所示：

PS：以上示例代码中，插入元素的顺序是有序的（从 1 到 5），相当于实际业务场景中的 order by。

原因分析

既然原数据使用了 order by 排序，那么原数据肯定是没问题的，那问题就只会出现在返回集 HashMap 上，然后我们再把焦点放到 HashMap 上，瞬间醒悟，哦，原来如此。HashMap 使用的是哈希方式进行存储的，因此存入和读取的顺序可能是不一致的，这也说 HashMap 是无序的集合，所以会导致插入的（或 order by 的）顺序，与最终展示的顺序不一致。

解决方案

经过上面的分析我们顺利找到了问题，那接下来就是制定相应的解决方案了，我想到的解决方案有两个：

稍微麻烦一点但正确的解决方案：将返回的不确定数据类型 HashMap 改为确定的数据类型，比如 List；
简单一点但并不是最优的解决方案：将无序的 HashMap 改为有序的 LinkedHashMap，此方案的优点是，只需要改动一个单词就可以解决整个问题了。

第一种解决方案大家都懂这里就不演示了，接下来咱们使用第二种解决方案将上面的问题改造一下，最终的实现代码如下：

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;

public class App {

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Object> result = getList();
        result.forEach((k, v) -> {
            System.out.println(k + "：" + v);
        });
    }

    // 查询方法(简化版)
    public static HashMap<String, Object> getList() {
        HashMap<String, Object> result = new LinkedHashMap<>(); // 最终返回的结果集
        // 伪代码：从数据库中查询出了数据，然后对数据进行处理之后，存到了
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            result.put("2022-10-" + i, "hello java" + i);
        }
        return result;
    }
}

以上程序的执行结果如下：

从上述结果可以看出，当使用 LinkedHashMap 替代了 HashMap 之后，返回的顺序就能和插入的顺序保持一致了。

LinkedHashMap 的魔力

为什么 HashMap 是无序的，而 LinkedHashMap 却是有序的呢？

这要从二者的实现说起了，LinkedHashMap 属于 HashMap 的子类，所以 LinkedHashMap 除了拥有 HashMap 的所有特性之后，还具备自身的一些扩展属性，其中就包括 LinkedHashMap 中额外维护了一个双向链表，这个双向链表就是用来保存元素的（插入）顺序的，这也是为什么 LinkedHashMap 可以实现访问顺序和插入顺序一致的原因了。

总结

本文演示了 HashMap 作为返回类型时隐藏的一个小“坑”，因为 HashMap 本身是无序的，所以它会导致查询顺序和插入顺序不一致的问题，对应的解决方案有两种：使用确定的数据类型来替代 HashMap，比如 List，或者使用有序的 LinkedHashMap 来替代无序的 HashMap。

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