HashMap的keySet()方法比較簡(jiǎn)單，作用是獲取HashMap中的key的集合。雖然這個(gè)方法十分簡(jiǎn)單，似乎沒(méi)有什么可供分析的，但真正看了源碼，發(fā)現(xiàn)自己還是有很多不懂的地方。下面是keySet的代碼。

  public Set<K> keySet() {
    Set<K> ks = keySet;
    if (ks == null) {
      ks = new KeySet();
      keySet = ks;
    }
    return ks;
  }

從代碼中了解到，第一次調(diào)用keySet方法時(shí)，keySet屬性是null，然后進(jìn)行了初始化，再將keySet屬性返回。也就是說(shuō)，HashMap里并不會(huì)隨著put和remove的進(jìn)行也維護(hù)一個(gè)keySet集合，而是在第一次調(diào)用keySet方法時(shí)，才給keySet屬性初始化。

按照自己以往的理解，以為keySet返回的是一個(gè)集合，集合里面保存了HashMap的所有的Key。因?yàn)橛辛酥邢热霝橹鞯挠∠?，所以讀源碼時(shí)，才感覺(jué)源碼很奇怪。從源碼中可以看到，初始化時(shí)，只是創(chuàng)建了一個(gè)KeySet類(lèi)的對(duì)象，并沒(méi)有把HashMap的key都加入進(jìn)來(lái)，方法就返回了。除了自己以往的理解外，還有一個(gè)現(xiàn)象，讓我堅(jiān)信這時(shí)HashMap的key已經(jīng)加入到keySet了，那就是在調(diào)試代碼過(guò)程中IDE給出的調(diào)試信息。如下圖。從圖中可以看出，創(chuàng)建完成KeySet()后，調(diào)試信息就已經(jīng)可以顯示出，ks中有2個(gè)元素了。這個(gè)信息更加堅(jiān)定了自己之前的理解。

那么，HashMap的key是什么時(shí)候加入到keySet集合中的呢？順著這個(gè)思路，我進(jìn)行了一步一步的分析。自己看了KeySet類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，發(fā)現(xiàn)只有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。那么我想，如果沒(méi)有在KeySet構(gòu)造函數(shù)里把HashMap的key加入進(jìn)來(lái)，那么就有可能是在KeySet的父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中加入進(jìn)來(lái)的。然后，自己找遍了KeySet類(lèi)的父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，發(fā)現(xiàn)都是空實(shí)現(xiàn)，并沒(méi)有任何加入HashMap的key的操作。這到底是怎么回事呢？

其實(shí)HashMap的key并沒(méi)有加入到keySet集合中，而是在遍歷的時(shí)候，使用迭代器對(duì)key進(jìn)行的遍歷。這是結(jié)論。下面我們看一下原因和過(guò)程。

首先看一下KeySet類(lèi)的代碼，如下圖。可以看到，KeySet類(lèi)中的迭代器函數(shù)，返回的是一個(gè)KeyIterator類(lèi)的對(duì)象。它的next方法返回的是HashIterator的nextNode的key。也就是說(shuō)，當(dāng)使用迭代器遍歷set內(nèi)的元素時(shí)，KeySet類(lèi)的迭代器，會(huì)保證能夠依次獲取到HashMap的節(jié)點(diǎn)的key值，這就是我們遍歷keySet的過(guò)程的實(shí)質(zhì)。

  final class KeySet extends AbstractSet<K> {
    public final int size()         { return size; }
    public final void clear()        { HashMap.this.clear(); }
    public final Iterator<K> iterator()   { return new KeyIterator(); }
    public final boolean contains(Object o) { return containsKey(o); }
    public final boolean remove(Object key) {
      return removeNode(hash(key), key, null, false, true) != null;
    }
    public final Spliterator<K> spliterator() {
      return new KeySpliterator<>(HashMap.this, 0, -1, 0, 0);
    }
    public final void forEach(Consumer<? super K> action) {
      Node<K,V>[] tab;
      if (action == null)
        throw new NullPointerException();
      if (size > 0 && (tab = table) != null) {
        int mc = modCount;
        for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
          for (Node<K,V> e = tab[i]; e != null; e = e.next)
            action.accept(e.key);
        }
        if (modCount != mc)
          throw new ConcurrentModificationException();
      }
    }
  }
  final class KeyIterator extends HashIterator
    implements Iterator<K> {
    public final K next() { return nextNode().key; }
  }
  abstract class HashIterator {
    Node<K,V> next;    // next entry to return
    Node<K,V> current;   // current entry
    int expectedModCount; // for fast-fail
    int index;       // current slot
    HashIterator() {
      expectedModCount = modCount;
      Node<K,V>[] t = table;
      current = next = null;
      index = 0;
      if (t != null && size > 0) { // advance to first entry
        do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
      }
    }
    public final boolean hasNext() {
      return next != null;
    }
    final Node<K,V> nextNode() {
      Node<K,V>[] t;
      Node<K,V> e = next;
      if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
      if (e == null)
        throw new NoSuchElementException();
      if ((next = (current = e).next) == null && (t = table) != null) {
        do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
      }
      return e;
    }
    public final void remove() {
      Node<K,V> p = current;
      if (p == null)
        throw new IllegalStateException();
      if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
      current = null;
      K key = p.key;
      removeNode(hash(key), key, null, false, false);
      expectedModCount = modCount;
    }
  }

那么，這里我們可以思考這么一個(gè)問(wèn)題。通過(guò)HashMap的keySet獲取到keySet后，難道只能用迭代器遍歷嗎？keySet方法不把HashMap的key都加入到set中，那么調(diào)用者使用for(int i = 0; i < size; i ++)的方式遍歷時(shí)，豈不是無(wú)法遍歷set中的key了嗎？是的，確實(shí)是的。keySet確實(shí)沒(méi)有把key加入到set中，另外，它不用擔(dān)心調(diào)用者用for(int i = 0; i < size; i ++)的方式遍歷時(shí)獲取不到key，因?yàn)閟et根本就沒(méi)有set.get(i)這樣類(lèi)似的方法，要想遍歷set，只能用迭代器，或者使用foreach方式（本質(zhì)還是迭代器）。

這里還有個(gè)問(wèn)題需要解釋，就是在調(diào)試代碼時(shí)，既然key沒(méi)有加入到set中，那么IDE如何顯示出set中有2個(gè)元素這樣的信息的？原來(lái)，IDE顯示對(duì)象信息時(shí)，會(huì)調(diào)用對(duì)象的toString方法。而集合的toString方法就是顯示出集合中的元素個(gè)數(shù)。

這里再思考一步，如果我們?cè)诩系膖oString方法加上斷點(diǎn)，那么IDE顯示對(duì)象信息時(shí)，會(huì)不先停下來(lái)？答案是看情況。記得早些年間使用eclipse調(diào)試代碼時(shí)，在toString方法加上斷點(diǎn)后，顯示對(duì)象信息時(shí)確實(shí)會(huì)停下來(lái)。然而我現(xiàn)在使用的是IDE是idea，idea在這一點(diǎn)上做了優(yōu)化。如果是IDE顯示對(duì)象信息調(diào)用的toString方法，那么toString方法的斷點(diǎn)會(huì)被跳過(guò)，即不生效，但會(huì)給出一條提示信息，如下圖。如果程序員主動(dòng)調(diào)用對(duì)象的toString方法，那么，toString方法的斷點(diǎn)會(huì)生效，可以正常斷點(diǎn)調(diào)試。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)查看下面相關(guān)鏈接

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