Java Map containsKey方法详解

一、containsKey方法简介

containsKey方法是Java Map接口中的方法之一，用于判断Map集合中是否包含某个指定的key，方法返回一个boolean类型值。如果Map中包含指定的key则返回true，否则返回false。

public boolean containsKey(Object key)

二、containsKey方法的使用方式

在Java Map中，containsKey方法有多种使用方式。下面这个例子展示了如何使用containsKey方法来判断Map中是否包含指定key值：

    Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
    map.put("apple",1);
    map.put("banana",2);
    map.put("orange",3);
    if(map.containsKey("apple")){
        System.out.println("map contains key apple");
    }

在这个例子中，我们首先创建了一个HashMap对象，并向该Map中添加了三个以String为key，以Integer为value的元素。接下来利用containsKey方法判断Map集合中是否包含指定key值"apple"，如果包含则输出语句"map contains key apple"。

三、containsKey方法与equals方法的关系

在判断Map中是否包含某个指定的key时，一般将该key对象与Map中的key对象进行equals方法比较，因为containsKey方法使用了该key对象的equals方法来判断是否相等。

下面这个例子展示了在Map中使用自定义对象作为key时，需要重写equals方法和hashCode方法：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    //...getter and setter methods
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Person)) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

Map<Person,Integer> map = new HashMap<>();
map.put(new Person("Tom",18), 1);
map.put(new Person("Jerry",17), 2);
if(map.containsKey(new Person("Tom",18))){
    System.out.println("map contains key Tom");
}

在这个例子中，我们使用一个Person对象作为Map中的key，并向该Map中添加了两个Person对象。接下来利用containsKey方法判断Map集合中是否包含某个指定Person对象时，由于需要对Person对象进行equals方法比较，所以需要重写Person类的equals方法和hashCode方法。

四、containsKey方法与ConcurrentModificationException

由于Map集合在遍历时可能被其他线程修改，如果在遍历过程中调用containsKey方法时Map已经被修改，则有可能会抛出ConcurrentModificationException异常。

下面这个例子展示了在遍历Map时，对Map中的元素进行添加操作并调用containsKey方法时抛出ConcurrentModificationException异常：

Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple",1);
map.put("banana",2);
map.put("orange",3);
for(Map.Entry<String,Integer> entry : map.entrySet()){
    if(!map.containsKey("pear")){
        map.put("pear",4);
    }
}

在这个例子中，我们首先创建了一个HashMap对象，并向该Map中添加了三个元素。接下来在遍历Map时，对Map中的元素进行添加操作并调用containsKey方法，由于Map在遍历时被修改，因此抛出ConcurrentModificationException异常。

五、containsKey方法的性能分析

containsKey方法的底层实现依赖于HashMap类的Entry数组，具体实现方式为遍历Entry数组，将目标key与数组中的key对象进行比较，直到找到匹配的元素或者遍历完数组。

因此，containsKey方法的时间复杂度为O(n)，随着元素数量的增加，containsKey方法的性能将逐渐降低。在使用Map集合时应该尽量避免使用containsKey方法进行大量的元素查找，如果需要进行查找操作，可以考虑将Map中的元素转为List或者Set集合进行查找，这些集合类提供了更快的查找速度。