Java: Maps
2026-02-26 17:09 Diff
https://ru.hexlet.io/courses/java-maps/lessons/hashmap/theory_unit

Принцип организации Map в Java похож на то, как организованы списки:

  • В стандартную библиотеку входит интерфейс Map, который описывает основные методы для работы коллекции.
  • Там же находятся конкретные реализации этого интерфейса, которые отличаются производительностью и потребляемыми ресурсами. Среди них самая универсальная и распространенная реализация это HashMap.

Рассмотрим работу HashMap на примере задачи описания телефонного кода стран. В этой задаче мы хотим создать справочник, в котором каждой стране сопоставлен ее код, например, +1 для штатов. Ключом в этом справочнике будет название страны, значением - код.

В этом примере мы создали пустой HashMap в котором ключ это строка, а значение - число. Синтаксис построен по аналогии со списками. Типы данных, которые хранятся внутри указываются между символами < и > через запятую. Первый тип относится к ключу, второй к данным. Какие методы мы использовали:

  • put() добавляет или изменяет значение ключа
  • containsKey() - проверяет наличие ключа в коллекции с учетом регистра
  • get() - возвращает элемент по имени ключа. Если ключ не найден, то возвращается null.
  • getOrDefault() - в отличие от get(), в случае если ключ не найден, возвращает значение по умолчанию переданное вторым параметром
  • size() возвращает количество ключей в коллекции
  • isEmpty() проверяет, является ли коллекция пустой

Кроме добавления ключей их можно удалять. Метод remove() удаляет ключ, если он существует:

Если у коллекции есть начальный набор элементов и он достаточно большой, то их можно указать сразу с помощью метода Map.of(). Единственное нужно учитывать, что Map.of() создает неизменяемую коллекцию, то есть его элементы можно использовать, но изменять саму коллекцию нельзя. Чтобы добавить возможность ее изменения, нужно выполнить ее преобразование в HashMap.

Как работают ключи

HashMap внутри себя реализован с помощью хеш-таблиц. Хеш-таблица это структура данных, которая позволяет хранить, обновлять и удалять пары ключ-значение в обычных массивах. Зачем это нужно? Дело в том, что не существует прямого способа хранить Map в памяти, для этого нужно придумывать какую-то систему упаковки данных в какую-то существующую структуру, например массив. Большая часть механики работы HashMap спрятана от программиста. Но есть один элемент, с которым придется столкнуться явно. Это Хеш-код (Hash Code).

Хеш-код это число, которое формируется для каждого ключа добавленного в HashMap. Оно используется для того, чтобы определить место в хеш-таблице для данной пары ключ-значение. Хеш-код формируется самим ключом. HashMap лишь вызывает метод hashCode(), который добавлен во все объекты Java. Пример со строками:

Точно так же, метод hashCode() присутствует и у всех объектов, определенных пользователем. Однако его реализация по умолчанию не подходит для работы с HashMap. Она спроектирована так, чтобы возвращать различные числа для разных объектов с точки зрения адресации в памяти. При такой схеме каждый новый объект будет отличаться от других объектов. На практике же, даже разные объекты могут быть одинаковыми с точки зрения логики работы программы. Ярчайший пример этому строки. Две одинаковые строки как два разных объекта не равны друг другу, но у них одинаковый хеш-код и они равны друг другу, если использовать метод equals():

Если бы не такая реализация hashCode() в строках, то код ниже бы не работал, как мы ожидаем:

В случае самостоятельно создаваемых классов это означает то, что нужно определять свою реализацию hashCode(). Подробнее об этом мы поговорим, когда начнем глубже изучать ООП.