[数据结构与算法] Java集合中是否可以添加null值（或者key为null）

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[数据结构与算法]Java集合中是否可以添加null值（或者key为null）

文章目录

前言

面试、考试经常问的一个问题：xx集合是否可以添加null值？看到这个问题，总是拿不准，本篇就来总结下，常用数据集合是否可以添加null值（或key为null）。

1. HashTable

HashTable不允许null作为key或者value，如果任意一个为null的话，会抛出NullPointerException.

    public synchronized V put(K key, V value) {
        // Make sure the value is not null
        if (value == null) {
            throw new NullPointerException();
        }

        // Makes sure the key is not already in the hashtable.
        Entry<?,?> tab[] = table;
        int hash = key.hashCode();
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
        for(; entry != null ; entry = entry.next) {
            if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                V old = entry.value;
                entry.value = value;
                return old;
            }
        }

        addEntry(hash, key, value, index);
        return null;
    }

上面是HashTable的源码，如果value为空，会在参数检查时抛出空指针异常；如果key为空，则在调用key.hashCode()的时候发生空指针异常。

2. HashMap

HashMap允许key或者value为null，当key为null时，null可以作为正常的key，可以通过hashMap.get(null)来获取值；null也可以作为value添加，均可以正常使用。

@Test
public void addNullTest() {
    Map<String, Object> hashMap = new HashMap<>();
    hashMap.put(null, null);
    hashMap.put(null, "Hello");
    hashMap.put("Hello", null);
    System.out.println(hashMap.get(null));
    System.out.println(hashMap.get("Hello"));
}

上述的代码输出结果为：

Hello
null

3. HashSet

HashSet内部使用了HashMap实现，所以HashSet可以添加null值。验证代码如下：

@Test
public void addNullTest() {
    Set<String> hashSet = new HashSet<>();
    hashSet.add(null);
    hashSet.add(null);
    System.out.println(hashSet.contains(null));
}

输出结果为：

true

4. Vector

Vector内部维护了一个数组，是可以添加null作为值的，验证代码如下：

@Test
public void addNullTest() {
    Vector<String> vector = new Vector<>();
    vector.add(null);
    vector.add(null);
    vector.add(null);
    System.out.println(vector.contains(null));
}

输出结果为：

3
true

5. ArrayList

ArrayList可以添加null为值，验证代码如下：

@Test
public void addNullTest() {
    List<String> arrayList = new ArrayList<>();
    arrayList.add(null);
    arrayList.add(null);
    arrayList.add(null);
    System.out.println(arrayList.size());
    System.out.println(arrayList.contains(null));
}

输出结果为;

3
true

6. LinkedList

LinkedList允许添加null作为值，验证代码和ArrayList形式一致，不贴验证代码了。

7. LinkedHashMap

LinkedHashMap允许key或者value为null，或者两者同时为null，当key为null的时候，其hashCode为0，也可以正常当作key值。下面是验证代码：

@Test
public void addNullTest() {
    LinkedHashMap<String, Object> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
    linkedHashMap.put(null, null);
    linkedHashMap.put(null, "Hello");
    linkedHashMap.put("Hello", null);
    System.out.println(linkedHashMap.get(null));
    System.out.println(linkedHashMap.get("Hello"));
}

输出结果为：

Hello
null

8. ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap不允许key或者value为null，会在运行时抛出NullPointerException。以下截取的ConcurrentHashMap的部分源码：

public V put(K key, V value) {
    return putVal(key, value, false);
}

final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
    if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
    // code fragment...
}

可以看到，putVal里面的参数检查，如果任意一项为空，则会抛出空指针异常。

9. ConcurrentSkipListSet

ConcurrentSkipListSet不允许添加null作为值，原因和ConcurrentHashMap类似，添加元素时会对参数进行检查，如果为null会抛出空指针异常。

10. ConcurrentLinkedDeque和ConcurrentLinkedQueue

两者都不允许添加null值，因为在添加值时都会检查添加进来的值是否为null，如果为null会抛出NullPointerException.

11. CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet

这两种数据结构均允许null值的添加。验证代码：

@Test
public void addNullTest() {
    CopyOnWriteArrayList<String> copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
    copyOnWriteArrayList.add(null);
    copyOnWriteArrayList.add(null);
    System.out.println(copyOnWriteArrayList.size());
    System.out.println(copyOnWriteArrayList.contains(null));
    CopyOnWriteArraySet<String> copyOnWriteArraySet = new CopyOnWriteArraySet<>();
    copyOnWriteArraySet.add(null);
    copyOnWriteArraySet.add(null);
    System.out.println(copyOnWriteArraySet.size());
    System.out.println(copyOnWriteArraySet.contains(null));
}