当独立迭代时，无序散列映射中的键和值是否对齐？

Question

我看到过与这个主题相关的答案，但我想知道是否有人有过这样的例子，即从hash map派生的键集和值列表将以不同的顺序显示键和值。我知道条目本身在散列映射中可以有未定义的顺序，但键和值的列表是否会彼此顺序不一致？

下面是一个简短的片段以供澄清：

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);
    }
}

在上述示例中，AL是否会以任何方式出现在丹佛（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（也就是说，规范允许）键的顺序可以从一次迭代更改到下一次迭代，即使映射的内容没有更改，或者键的迭代顺序可以不同于相应值的迭代顺序。

这在HashMap规范中说明：

这个类不保证地图的顺序；特别是，它不能保证随着时间的推移，订单将保持不变。

实际上，如果HashMap的初始化和填充方式完全相同，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。然而，应用程序依赖于此是不明智的。创建具有不同初始大小或负载因子的HashMap会影响迭代顺序，即使地图填充了相同的内容。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这样的更改。不幸的是，历史表明，当迭代顺序改变时，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）版本有一种测试模式，可以随机化哈希映射的迭代顺序。这可能有助于消除这种依赖关系。

如果需要在迭代HashMap时关联其键和值，请获取HashMap的entrySet（）并进行迭代。它提供了映射条目（键值对），因此保留了键和值之间的关系。

JDK中的替代映射实现提供了定义良好的迭代顺序。TreeMap和ConcurrentSkipListMap根据提供的比较方法对其条目进行排序。LinkedHashMap根据插入顺序提供迭代顺序。（它还提供了一种模式，其中迭代是按访问顺序进行的，这有时很有用，但其行为往往令人惊讶。）

请注意，Java9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每次运行的顺序都会有所不同。这将帮助应用程序避免对迭代顺序产生无意的依赖。

Answer 2

让我们再次看看Java SE API语言，它与Map合同中的迭代顺序有关：

一些map实现，比如TreeMap类，对它们的顺序做出了具体的保证；其他的，比如HashMap类，则没有。

和HashMap：

这个类不保证地图的顺序；特别是，它不能保证随着时间的推移，订单将保持不变。

由于明确说明HashMap迭代器没有顺序，因此不能假设迭代即使在调用同一个方法之间也是稳定的，更不用说在调用不同的方法keySet（）和values（）之间了。

有用的是，Map有一个方法entrySet（），它完全满足您的需要：它以对键和值进行配对的方式对map内容进行迭代。在您需要依赖这两个部分的任何时候，都可以使用它。

随着Java许可的改变现在生效，那些认为他们可能会一直使用甲骨文Java实现的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，现在比甲骨文许可和定价改变之前更加危险。