HashMap中的key为什么不能为可变对象(除非重写它的hashcode方法和equals方法)

前言：hashmap是数据+链表的结构，决定它的元素在内存的位置的是key的hashcode值，当然该元素的位置的最终确定还取决于该hashmap中是否已经有相同hashcode值的其他元素，我们来看源码：

修改一个key-value键值对，要经过这五个步骤：
第一步：调用key.hashCode()获取key的hashcode值;
第二步：调用hash(),计算hash值，此算法加入了高位计算，防止低位不变，高位变化时，造成的hash冲突

static int hash(int h) {
        // This function ensures that hashCodes that differ only by
        // constant multiples at each bit position have a bounded
        // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }

第三步：调用indexFor(int h, int length)，获取该元素在数组中的索引位置：

static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

第四步：获取第三步得到的索引值，取到对应的数据，如果该索引处的数据不为空，则表示那个位置已经有了一个元素了，接下来就要比较看put()进来的这个元素是否等于该位置上的原有元素了，比较的方法就是4，5这两个条件：

由4和5我们可以看到：
比较的第一个条件就是：e.hash == hash，也就是说比较这两个元素的hash值是否一致，而hash值就取决于key的hashcode；
比较的第二个条件就是：((k = e.key) == key || key.equals(k))，也就是比较key是否相等或者equals是否一致。

如果，如果我们的key是一个可变对象，那我们改变它的元素就注定会改变它的hashcode值(不会变化的情况太少太少)，来看代码：

package zm.demo;

public class Person {
    private int id;
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(int id, String name, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return id;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {

        return "ID: " + id + " name: " + name + " age：" + age + " ";
    }


}

package zm.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person(1, "张三", 20);
        Person p2 = new Person(2, "李四", 22);
        Map map = new HashMap<Person, String>();
        map.put(p1, "CSDN");
        map.put(p2, "CSDN");

        Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator();  
        while (entries.hasNext()) {  
            Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();  
            System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());  
        } 

        System.out.println("###############################################");

        p1.setId(3);
        map.put(p1, "C博客");
        Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries1 = map.entrySet().iterator();  
        while (entries1.hasNext()) {  
            Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries1.next();  
            System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());  
        }  

    }


}

结果：

Key = ID: 1 name: 张三 age：20 , Value = CSDN
Key = ID: 2 name: 李四 age：22 , Value = CSDN
###############################################
Key = ID: 3 name: 张三 age：20 , Value = CSDN
Key = ID: 2 name: 李四 age：22 , Value = CSDN
Key = ID: 3 name: 张三 age：20 , Value = C博客

很奇怪的现象出来了，改变了p1的属性id(重写了hashcode方法，为了方便展示，就将hashcode设为id值)，但是还是同样的对象，为什么结果却是map里存了3个值呢？？？

答案：正是因为改变了对象的属性值，导致对象的hashcode发生改变，再次put()的时候，虽然是同一个对象，但是在put()里第3步的时候获取的索引值会不一样，不能匹配到原来的对象，更不用说第4步了，从而形成了一个新的元素插入进去。同样的，调用map.get(p1)获取的也不会是”CSDN”而是”C博客”

结论：如果一定要使用可变对象作为key，就需要保证该对象的属性发生改变时，不会改变对象的hashcode值。