问题

11. IdentityHashMap 与 HashMap 的核心区别是什么？如何避免错误使用？

标准答案

IdentityHashMap 与 HashMap 的核心区别在于 key 的比较方式不同：

1. HashMap 使用 equals() 比较 key，确保逻辑上相等的 key 视为同一个；
2. IdentityHashMap 使用 == 比较 key，只有同一个对象引用才视为相同 key，即便 equals() 认为相等，也不会合并。
   由于 IdentityHashMap 依赖 对象引用相等性，它通常用于 需要区分同值不同实例的场景，如 JVM 解析、代理对象缓存等。但误用可能导致Key 重复问题，在大多数业务代码中，不建议用它替代 HashMap。

答案解析

1. IdentityHashMap 的底层实现

IdentityHashMap 并没有使用 数组 + 链地址法，而是直接使用一个 Entry 数组：

transient Object[] table; // 存储 key-value 交替出现

• table 结构：所有 Key 和 Value 存在同一个 Object 数组，table[2i] 存 key，table[2i+1] 存 value。
• 查找 key 时使用 == 直接比较引用，避免 equals() 方法开销。

2. IdentityHashMap 与 HashMap 的核心区别

对比项	HashMap	IdentityHashMap
Key 比较方式	equals() 判断逻辑相等	== 判断是否是同一对象
数据结构	数组 + 链表/红黑树	Object 数组
哈希计算	调用 key.hashCode()	使用 System.identityHashCode(key)
适用场景	绝大多数业务场景	代理对象、编译器、对象唯一性判断
性能	较稳定，适用于通用用途	避免 equals() 调用，适用于特定场景
线程安全	不是线程安全的	不是线程安全的

3. IdentityHashMap 的工作机制

1. 存储结构：使用 Object 数组，key-value 交替存储：

   Object[] table = {key1, value1, key2, value2, ...};
   

2. put() 过程
   • 计算 System.identityHashCode(key) 作为 hash 值；
   • 通过线性探测法查找空位存入 table[]；
   • 不调用 key.hashCode()，也不会使用 equals() 比较 key。
3. get() 过程
   • 计算 System.identityHashCode(key) 找到索引；
   • 通过 == 遍历查找相等的 key，并返回对应 value。

4. 如何避免错误使用？

❌ 误区 1：误以为 IdentityHashMap 等价于 HashMap

• 错误示例：

  Map<String, String> map = new IdentityHashMap<>();
  map.put(new String("key"), "A");
  map.put(new String("key"), "B");
  System.out.println(map.size()); // 2，而不是 1！
  

• 问题解析：即使 key 的内容相同（"key"），但它们是不同对象（new String()），== 认为是不同 key，导致重复存储。
• 正确方案：如果希望 key 逻辑相等的对象被视为同一个 key，应使用 HashMap。

❌ 误区 2：误以为 IdentityHashMap 可以用于缓存

• 错误示例：

  Map<Integer, String> cache = new IdentityHashMap<>();
  Integer a = 1000;
  Integer b = 1000;
  cache.put(a, "data1");
  System.out.println(cache.get(b)); // null
  

• 问题解析：Integer 在 -128~127 之间是缓存对象，而 1000 以上是新创建的对象，因此 a != b，无法查找到 key。
• 正确方案：缓存应使用 HashMap 或 WeakHashMap，避免 IdentityHashMap。

❌ 误区 3：误以为 IdentityHashMap 适用于所有高性能场景

• 错误示例：

  IdentityHashMap<Integer, String> map = new IdentityHashMap<>();
  for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
      map.put(i, "value");
  }
  

• 问题解析：IdentityHashMap 使用线性探测法存储 key-value，数据量大时容易冲突，影响性能。
• 正确方案：大数据量时，仍应使用 HashMap，甚至 ConcurrentHashMap。

5. 适用场景

IdentityHashMap 适用于对象唯一性判断或不需要逻辑相等性的 key 存储：

1. 对象代理管理：如 Spring AOP 代理对象映射，避免 equals() 误判相等对象；
2. JVM 运行时环境：如 ThreadLocal 内部使用 IdentityHashMap 维护线程变量；
3. 编译器优化：存储 AST 解析过程中的唯一对象，避免 equals() 影响语法树。

深入追问

🔹 为什么 IdentityHashMap 采用 System.identityHashCode() 计算 hash？
🔹 为什么 IdentityHashMap 不使用链地址法，而是用线性探测？
🔹 IdentityHashMap 和 WeakHashMap 能否结合使用？

相关面试题

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