如何仅使用复合键/ID的一部分高效地从映射中获取值？

Question

我创建了一个由两部分组成的复合键：mainId 和 secondaryId。我希望在插入值时能够使用这两部分。但是，我希望能够以两种方式检索值：1）同时使用两部分返回单个值；2）仅使用 mainId 返回具有该 mainId 的所有值的列表。

我已经在下面的代码中实现了方法 2）。但是，它看起来效率不高。是否有更好的实现方式？

非常感谢！

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Map map = new HashMap<>();

        map.put(new CompositeId("1", "1"), "val1");
        map.put(new CompositeId("1", "1"), "val2");
        map.put(new CompositeId("1", "2"), "val3");
        map.put(new CompositeId("2", "1"), "val4");

        // 是否有更高效的方法来实现以下操作？//
        List listValsWithMainIdEqualsOne = new ArrayList<>();
        List listIdsWithMainIdEqualsOne = map.keySet().stream()
                .filter(k -> k.getMainId().equals("1"))
                .toList();
        listIdsWithMainIdEqualsOne.forEach(k -> listValsWithMainIdEqualsOne.add(map.get(k)));
        ///////////////////////////////////////////

        assert map.get(new CompositeId("1", "1")).equals("val2");
        assert map.get(new CompositeId("1", "2")).equals("val3");
        assert listValsWithMainIdEqualsOne.contains("val2");
        assert listValsWithMainIdEqualsOne.contains("val3");
    }
}

class CompositeId {

    private String mainId;
    private String secondaryId;

    public CompositeId(String mainId, String secondaryId) {

        this.mainId = mainId;
        this.secondaryId = secondaryId;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {

        if (this == o) return true;

        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        CompositeId compositeId = (CompositeId) o;

        if (!this.mainId.equals(compositeId.getMainId())) return false;

        if (compositeId.getSecondaryId() != null && !this.secondaryId.equals(compositeId.getSecondaryId())) return false;

        return true;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return (mainId + secondaryId).hashCode();
    }

    public String getMainId() {

        return mainId;
    }

    public String getSecondaryId() {

        return secondaryId;
    }
}

too much php · Answer

您可以使用嵌套映射来处理这个问题。我创建了一个单独的类 CompositeMap 并展示了如何实现。

代码

public class CompositeKeys {
    private static class CompositeMap {
        private Map> M = new HashMap<>();

        public String put(String primary, String secondary, String value) {
            if (!M.containsKey(primary)) {
                M.put(primary, new HashMap<>());
            }

            return M.get(primary).put(secondary, value);
        }

        public String get(String primary, String secondary) {
            if (M.containsKey(primary)) {
                return M.get(primary).get(secondary);
            } else {
                return null;
            }
        }

        public List get(String primary) {
            if (M.containsKey(primary)) {
                return M.get(primary).values().stream().toList();
            } else {
                return null;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        CompositeMap map = new CompositeMap();

        map.put("1", "1", "val1");
        map.put("1", "1", "val2");
        map.put("1", "2", "val3");
        map.put("2", "1", "val4");

        System.out.println(map.get("1", "1"));  // 输出：val2
        System.out.println(map.get("1", "2"));  // 输出：val3
        System.out.println(map.get("1"));       // 输出：[val2, val3]
    }
}

karlphillip · Answer

一旦理解了需求，我基于 @AKSingh 关于嵌套映射的想法并进行了一些改进，提出了以下实现：

使用 Java 14+ 的 record 类型定义 CompositeId，并重载构造函数以允许在没有 secondaryId 时使用空字符串替代。
利用 Map 接口的 compute* 方法来简化插入数据的过程。
创建了简单的 get 和 getAll 方法。将 getAll 方法重命名为 get 也是可行的，但目前这个名称更准确地描述了它返回的内容。

您还可以考虑直接使用字符串而非 CompositeId 类。

建议您接受 @AKSingh 的答案，并根据实际情况酌情采纳以下改进代码：

public class MapsDemo {

    record CompositeId(String mainId, String secondaryId) {
        public CompositeId(String mainId) {
            this(mainId, "");
        }
    }

    public Map> map = new HashMap<>();

    public static void main(String[] args) {
        new MapsDemo().start();
    }

    public void start() {
        updateMap(new CompositeId("2", "3"), "val23");
        updateMap(new CompositeId("2", "4"), "val24");
        updateMap(new CompositeId("3", "5"), "val35");
        updateMap(new CompositeId("4", "6"), "val46");
        updateMap(new CompositeId("4"), "val4");
        updateMap(new CompositeId("10"), "val10");

        System.out.println(get(new CompositeId("2", "3")));
        System.out.println(get(new CompositeId("4")));
        System.out.println(getAll("2"));
        System.out.println(getAll("4"));

    }

    public void updateMap(CompositeId key, String value) {
        map.computeIfAbsent(key.mainId, v -> new HashMap<>())
                .put(key.secondaryId, value);
    }

    public List getAll(String mainId) {
        return new ArrayList<>(map.get(mainId).values());
    }

    public String get(CompositeId key) {
        return map.get(key.mainId).get(key.secondaryId);
    }

}

这段代码运行后输出如下：

val23
val4
[val23, val24]
[val4, val46]