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面试题:Java中Map接口源码里,Entry接口的作用是什么

请结合Java Map接口的源码,阐述Entry接口在Map数据结构中的作用,以及它是如何协助实现键值对存储和操作的。
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编程语言Java

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面试题答案

一键面试

Entry接口在Map数据结构中的作用

  1. 封装键值对:在Java的Map数据结构中,Entry接口的主要作用是封装了一个键值对(key - value pair)。Map本质上就是一系列键值对的集合,而Entry接口为这些键值对提供了统一的抽象表示。例如,在HashMapTreeMap等具体的Map实现类中,Entry实例用于代表集合中的每一个键值对元素。
  2. 提供操作抽象:它定义了获取键、值以及修改值的方法,使得Map实现类可以基于这些方法来实现对键值对的各种操作。这有助于将键值对的存储和操作细节进行封装,提高代码的可维护性和可扩展性。

协助实现键值对存储和操作的方式

  1. 存储
    • 具体实现类创建Entry实例:以HashMap为例,当向HashMap中添加键值对时,会创建HashMap.NodeHashMap.Node实现了Map.Entry接口)实例来存储键值对。如下是HashMapputVal方法中创建Node的部分代码:
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

这里newNode方法创建了一个Node实例,将键值对等信息存储其中。 - 链式存储:在HashMap中,当发生哈希冲突时,多个Entry会以链表(在Java 8及之后,链表长度超过一定阈值会转换为红黑树)的形式存储在同一个桶(bucket)中。每个Entry通过next引用指向下一个Entry,从而实现了键值对的链式存储。例如:

class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;
    //...
}
  1. 操作
    • 获取键值对信息Entry接口定义了getKeygetValue方法,用于获取键值对中的键和值。例如,在遍历Map时,可以通过Entry的这些方法获取键值对信息:
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("one", 1);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    Integer value = entry.getValue();
    System.out.println(key + " : " + value);
}
- **修改值**:`Entry`接口还定义了`setValue`方法,允许在不改变键的情况下修改对应的值。例如:
Map.Entry<String, Integer> entry = map.entrySet().iterator().next();
entry.setValue(2);

这样就可以修改Map中某个键值对的值。通过Entry接口提供的这些方法,Map实现类能够方便地对存储的键值对进行各种操作。