Java在Map中存放重复key

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1.概述

本文介绍几种处理Map中一个key对多个value的方法。在JDK标准Map实现中当我们尝试在一个key下插入多个value,那么后续的value会覆盖前面的value。

Map<String, String> map = new HashMap<>();
assertThat(map.put("key1", "value1")).isEqualTo(null);
assertThat(map.put("key1", "value2")).isEqualTo("value1");
assertThat(map.get("key1")).isEqualTo("value2");

2.将集合作为Value

当要处理一个key对多个value的情况,可以将所有value存放在一个集合中。

Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();
List<String> list = new ArrayList<>();
map.put("key1", list);
map.get("key1").add("value1");
map.get("key1").add("value2");
  
assertThat(map.get("key1").get(0)).isEqualTo("value1");
assertThat(map.get("key1").get(1)).isEqualTo("value2");

这种方式处理有多种缺点并且容易产生错误。我们需要为每个key创建一个集合,同时检查集合是否存在并添加或删除值,在Java 8中可以利用compute()方法来简化代码。

Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();
map.computeIfAbsent("key1", k -> new ArrayList<>()).add("value1");
map.computeIfAbsent("key1", k -> new ArrayList<>()).add("value2");
 
assertThat(map.get("key1").get(0)).isEqualTo("value1");
assertThat(map.get("key1").get(1)).isEqualTo("value2");

3.使用Apache Commons Collections

添加依赖

<dependency>
  <groupId>org.apache.commons</groupId>
  <artifactId>commons-collections4</artifactId>
  <version>4.1</version>
</dependency>

3.1 MutiMap

org.apache.commons.collections4.MultiMap接口定义了一个Map,每个key对应一个集合。

MultiMap<String, String> map = new MultiValueMap<>();
map.put("key1", "value1");
map.put("key1", "value2");
assertThat((Collection<String>) map.get("key1"))
  .contains("value1", "value2");

这个类非线程安全,4.1版本中已经废弃。

3.2 MultiValuedMap

org.apache.commons.collections4.MultiValuedMap这个接口有多种实现,如ArrayListValuedHashMap与HashSetValuedHashMap。

使用方式如下:

MultiValuedMap<String, String> map = new ArrayListValuedHashMap<>();
map.put("key1", "value1");
map.put("key1", "value2");
map.put("key1", "value2");
assertThat((Collection<String>) map.get("key1"))
  .containsExactly("value1", "value2", "value2");

MultiValuedMap<String, String> map = new HashSetValuedHashMap<>();
map.put("key1", "value1");
map.put("key1", "value1");
assertThat((Collection<String>) map.get("key1"))
  .containsExactly("value1");

若不希望value重复那么可以使用HashSetValuedHashMap

MultiValuedMap<String, String> map = new HashSetValuedHashMap<>();
map.put("key1", "value1");
map.put("key1", "value1");
assertThat((Collection<String>) map.get("key1"))
  .containsExactly("value1");

但ArrayListValuedHashMap,HashSetValuedHashMap及HashSetValuedHashMap都不是线程安全的。为了线程安全可以使用UnmodifiableMultiValuedMap。

@Test(expected = UnsupportedOperationException.class)
public void givenUnmodifiableMultiValuedMap_whenInserting_thenThrowingException() {
    MultiValuedMap<String, String> map = new ArrayListValuedHashMap<>();
    map.put("key1", "value1");
    map.put("key1", "value2");
    MultiValuedMap<String, String> immutableMap =
      MultiMapUtils.unmodifiableMultiValuedMap(map);
    immutableMap.put("key1", "value3");
}

4.Guava Multimap

<dependency>
  <groupId>com.google.guava</groupId>
  <artifactId>guava</artifactId>
  <version>23.0</version>
</dependency>

4.1 LinkedHashMultimap

这个类按插入顺序存放插入元素

Multimap<String, String> map = LinkedHashMultimap.create();
map.put("key1", "value3");
map.put("key1", "value1");
map.put("key1", "value2");
assertThat((Collection<String>) map.get("key1"))
  .containsExactly("value3", "value1", "value2");

4.2 TreeMultimap

这个类按可以按自然序访问插入的元素

Multimap<String, String> map = TreeMultimap.create();
map.put("key1", "value3");
map.put("key1", "value1");
map.put("key1", "value2");
assertThat((Collection<String>) map.get("key1"))
  .containsExactly("value1", "value2", "value3");

5.自定义MultiMap

如果使用Guava,那么还可以使用Multimap.newMultimap()来定制我们的Map。

6.总结

一对多思路就是通过集合来存储元素,guava和apache collection为我们提供了现成的工具,如果想自定义还可以使用guava提供的扩展方法来实现。

7 原文地址

https://www.baeldung.com/java-map-duplicate-keys

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<think>首先,用户的问题是:"我想了解JavaMapkey字符串长度限制请问JavaMapkey字符串最大长度限制"。这基于提供的引用,我需要参考这些引用来回答。从引用中提取相关信息:-引用[1]和[2]讨论JavaString的长度限制。引用[1]说String的长度由length()方法返回int类型限制,int的最大值是2^31-1(2147483647)。引用[2]同样说String的最大长度是int的最大值,约4GB。-引用[3]是关于判断Map中值(nickname)的长度,但不直接涉及key的长度限制。它提到Map.Entry遍历。-引用[4]提到Redis的String类型value最大512M,但这是Redis相关,不是JavaMap。-引用[5]也说JavaString的长度在运行期限制在Integer.MAX_VALUE(约4G)。用户的问题具体是JavaMapkey字符串的长度限制。由于Mapkey通常是String,所以在Java中,Mapkey的字符串长度限制应该与String自身的最大长度相同。在Java中,Map是一个接口,其实现如HashMap、TreeMap等。键的类型由开发者指定,通常是String。String的实例存储在JVM中,其长度受限于数组的大小,因为String内部使用char数组(在Java8及之前是char[],在Java9+可能使用byte[])。关键点是:-String的长度由intlength()方法返回,其返回类型int的限制是2^31-1。-因此,String的最大长度是Integer.MAX_VALUE,即2147483647个字符。对于Mapkey,只要String实例有效,就可以作为keyMap实现(如HashMap)没有额外的长度限制;它们依赖equals()和hashCode()方法。String类正确实现了这些,所以任何长度的String都可以作为key,只要长度不超过理论最大。在实际中,受限于JVM的堆内存大小。如果String太大,可能导致OutOfMemoryError。总结回答:-JavaMapkey(如果key是String)的字符串最大长度限制是Integer.MAX_VALUE(2147483647)。-这基于String类的实现。结构化回答:1.**引入问题**:直接回答用户的问题。2.**解释原因**:引用相关引用来说明String的长度限制。3.**注意点**:提到堆内存限制,但在理论上最大是Integer.MAX_VALUE。4.**生成相关问题**:根据指令,在回答结束时添加相关问题。系统指令:-使用$...$或$$...$$formathexpressions。这里可能不需要数学,但可以提及数值。-中文回答。-引用的段落末尾添加引用标识,如[^1]。引用的对应:-[^1]for引用[1]:JavaStringlengthlimitduetointtype.-[^2]for引用[2]:JavaStringmaxlengthInteger.MAX_VALUE.-[^3]for引用[3]:Mapvaluelengthcheck,butnotdirectlykey.-[^4]for引用[4]:Redis,notrelevant.-[^5]for引用[5]:JavaStringruntimelimit.Mostrelevant:[^1],[^2],[^5]forStringlength.ForMapkeyspecifically,sincekeyisoftenString,thelimitapplies.回答结构:-第一步:明确回答问题。-第二步:解释String长度限制。-第三步:强调对于Mapkey,相同限制适用。-最后:添加引用标识和相关问题。相关问题生成:基于主题,如String长度限制在JavaMap使用的最佳实践等。例如:1.Java中字符串长度超过最大限制时会发生什么?2.Map实现如何处理的哈希冲突?3.最佳实践处理大键值在Map中?确保回答可靠:基于标准Java知识。</think> ### JavaMap键的字符串长度限制 您的需求是了解Java中的`Map`键(当键为字符串类型时)的最大长度限制。基于您提供的引用内容(尤其是[^1]和[^2],它们详细讨论了Java String类的长度限制),我将逐步解释这个问题。在Java中,`Map`(如`HashMap`或`TreeMap`)的键通常可以是字符串(String类型),其长度限制主要由Java语言规范和String类的实现决定。下面我从核心原理、理论限制、实际约束和相关注意事项进行说明。 #### 1. **核心原理:Java String类的长度限制** - Java中的字符串(String)内部存储为一个字符数组(在Java 8之前是`char[]`,Java 9+可能改为`byte[]`优化存储)。字符串的长度通过`length()`方法获取,这个方法返回`int`类型的值。 - `int`类型的最大取值范围由Java定义,为**$2^{31} - 1$**(即**$2147483647$**),因为数组索引和长度计算基于整数类型。 - 因此,String的最大理论长度是**$2147483647$**个字符(约4GB数据,假设每个字符占用1~4字节,具体取决于编码)。如果超过这个长度,String构造函数或方法(如`new String()`)会抛出异常(如`StringIndexOutOfBoundsException`)[^1][^2][^5]。 - 引用原文:"int类型的最大长度即为String的最大长度",并且"数组的最大长度可以是[0~2^31]"[^1][^2]。 #### 2. **Map键的字符串长度限制** - **限制继承自String类**:在Java中,`Map`键可以是任何对象类型,但如果您使用字符串作为键(例如`Map<String, Object>`),其最大长度限制与String自身的限制相同,即**$2147483647$**个字符。Map实现(如`HashMap`)不额外限制键的长度,它们通过`equals()`和`hashCode()`方法比较键值,而String类正确实现了这些方法。 - 例如,HashMap存储键时,完全依赖键对象的内部结构,没有额外约束。 - **运行时验证**:如果尝试创建一个长度超过**$2147483647$**的String作为Map键,创建String时就会失败(抛异常),而不是在Map操作中失败。但在运行期,如果String长度超过此限制,可能会抛出`OutOfMemoryError`或其他异常[^5]。 #### 3. **实际约束和注意事项** - **堆内存限制**:虽然理论最大长度为**$2147483647$**,但在实际应用中,JVM堆内存大小(如通过`-Xmx`参数设置)会限制可分配的String大小。例如,默认JVM堆可能只有几百MB,创建一个超长字符串会快速耗尽内存,导致`OutOfMemoryError`。通常,实际应用中建议字符串长度远小于此值(如MB级别)以避免性能问题。 - **Map操作的影响**:Map的`put()`或`get()`方法效率取决于键的hash计算。超长字符串作为键可能会导致哈希冲突增加(因为String的`hashCode()`方法遍历所有字符),影响Map性能。但不是长度限制本身,而是效率问题。引用[^3]展示了如何判断Map值长度(如nickname),类似方法可用于键验证: ```java // 示例:检查Map键字符串长度是否超过自定义限制(如100) int maxKeyLength = 100; Map<String, Object> myMap = new HashMap<>(); myMap.put("shortKey", "value1"); myMap.put("aVeryLongKeyThatExceedsTheLimit...", "value2"); // 假设此键长度 > maxKeyLength for (Map.Entry<String, Object> entry : myMap.entrySet()) { String key = entry.getKey(); if (key.length() > maxKeyLength) { System.out.println("键: \"" + key + "\" 超过最大长度 " + maxKeyLength); } } ``` - **最佳实践**: - 避免使用超长字符串作为Map键:优先使用较短键名(如ID或哈希值)以提高性能。 - 如果必须处理大字符串,考虑压缩或序列化技术。 - 测试时,可通过`Integer.MAX_VALUE`检查边界,例如:`if (key.length() == Integer.MAX_VALUE) ...`,但实践中很少需要[^2]。 总结:Java Map键的字符串最大长度限制为**$2147483647$**个字符(Integer.MAX_VALUE),由String类的实现决定[^1][^2][^5]。在实际开发中,堆内存大小是更常见的约束因素。
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