独立迭代时，无序哈希映射中的键和值是否对齐？

Question

我已经看到了涉及该主题的答案，但想查找是否有人有任何示例，其中您从哈希映射派生的键集和值列表将具有不同顺序的键和值。我知道条目本身在哈希图中可能有未定义的顺序，但是键和值的列表是否可以相互乱序？这是一个简短的片段以进行澄清：public class App {    public static void main(String[] args) {        Map<String,String> stateCapitols = new HashMap<>();        stateCapitols.put("AL", "Montgomery");        stateCapitols.put("AK", "Juneau");        stateCapitols.put("CO", "Denver");        stateCapitols.put("FL", "Tallahassee");        stateCapitols.put("Indiana", "Indianapolis");        stateCapitols.keySet().stream().forEach(System.out::println);        System.out.println();        stateCapitols.values().stream().forEach(System.out::println);    }}在上面的示例中，是否有任何方式AL可能出现在与Denver（或任何其他值）相同的位置？

Answer 1

HashMap 不保证其迭代顺序。原则上（即规范允许）键的顺序是可能的，例如，从一个迭代到下一个迭代，即使映射的内容没有改变，或者迭代顺序为键与对应值的迭代顺序不同。

这在HashMap规范中有说明：

此类不保证地图的顺序；特别是，它不保证订单会随着时间的推移保持不变。

在实践中，如果 HashMap 的初始化和填充方式完全相同，则 HashMap 的迭代顺序从一次迭代到下一次，甚至从一次 JVM 调用到下一次都是稳定的。但是，应用程序依赖于此是不明智的。创建具有不同初始大小或加载因子的 HashMap 会影响迭代顺序，即使映射填充了相同的内容。HashMap 实现确实会不时更改，这也会影响迭代顺序。即使在 JDK 的补丁或错误修复版本中也会发生此类更改。不幸的是，历史表明，当迭代顺序发生变化时，应用程序会中断。因此，健壮的应用程序应该努力避免对 HashMap 迭代顺序产生任何依赖。

这在实践中很难做到。我知道 JDK 的一个（非公开）版本具有随机化 HashMap 的迭代顺序的测试模式。这可能有助于消除这种依赖关系。

如果您需要在迭代时关联 HashMap 的键和值，请获取 HashMap 的 entrySet() 并对其进行迭代。它提供映射条目（键值对），因此键和值之间的关系得以保留。

JDK 中的替代 Map 实现提供了良好定义的迭代顺序。TreeMap 和 ConcurrentSkipListMap 根据提供的比较方法对它们的条目进行排序。LinkedHashMap 提供基于插入顺序的迭代顺序。（它还提供了一种按访问顺序进行迭代的模式，这有时很有用，但其行为往往令人惊讶。）

请注意，Java 9 中引入的不可修改集合（Set.of、Map.of 等）提供了随机迭代顺序。JVM 的一次运行与下一次运行的顺序不同。这应该有助于应用程序避免对迭代顺序产生无意的依赖。

Answer 2

让我们再看一下关于Map合约中迭代顺序的 Java SE API 语言：

一些地图实现，如 TreeMap 类，对它们的顺序做出特定的保证；其他的，比如 HashMap 类，不这样做。

并且HashMap：

此类不保证地图的顺序；特别是，它不保证订单会随着时间的推移保持不变。

由于明确指出 HashMap 迭代器没有顺序，因此不能假设即使在对同一方法的调用之间迭代也将是稳定的，更不用说在调用不同方法keySet()和values().

有帮助的是，Map有一种方法entrySet()可以完全满足您的需要：它以配对键和值的方式迭代映射内容。这是在您需要依赖该对的两个部分时使用的方法。

随着对 Java 许可的更改现在生效，那些认为他们可能总是使用 Oracle 的 Java 实现的个人和组织现在正在寻找替代实现。依赖单一实现的不成文细节是极其危险的，现在比甲骨文的许可和定价变化之前更是如此。