如何让相同变量值的Position对象可作为Map键或复用引用？

方案一：正确实现equals()和hashCode()方法 #

这是解决Map键匹配问题的核心方案。HashMap等哈希Map通过hashCode()确定键的存储位置，再用equals()验证匹配关系。只要基于x、y、layer三个字段实现这两个方法，就能让相同坐标的不同Position对象被视为同一个键。

代码示例：

import java.util.Objects;

public final class Position {
    private final int x, y, layer;

    public Position(int x, int y, int layer) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.layer = layer;
    }

    public int getX() { return x; }
    public int getY() { return y; }
    public int getLayer() { return layer; }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Position position = (Position) o;
        return x == position.x && y == position.y && layer == position.layer;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(x, y, layer);
    }
}

实现后，直接用新创建的相同坐标Position对象作为键，就能访问positionMap中对应的值，无需遍历所有键。

方案二：享元模式——返回相同值的同一引用 #

如果希望所有值相同的Position对象共享同一个实例，可以用享元模式，通过静态工厂方法复用实例，从根源上保证相同值的对象引用一致。

代码示例：

import java.util.Map;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public final class Position {
    private final int x, y, layer;
    private static final Map<Position, Position> INSTANCE_CACHE = new ConcurrentHashMap<>();

    // 构造方法私有化，强制通过工厂方法创建实例
    private Position(int x, int y, int layer) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.layer = layer;
    }

    // 工厂方法：复用已有实例，不存在则创建
    public static Position of(int x, int y, int layer) {
        Position key = new Position(x, y, layer);
        // 依赖equals和hashCode的正确实现来匹配缓存
        return INSTANCE_CACHE.computeIfAbsent(key, k -> k);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Position position = (Position) o;
        return x == position.x && y == position.y && layer == position.layer;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(x, y, layer);
    }
}

调用Position.of(x,y,layer)时，会优先返回缓存中的实例，确保相同坐标的对象引用完全一致，作为Map键时不会有任何匹配问题，还能减少内存占用。

补充说明 #

• 方案一已能满足Map键的基本需求，是通用做法；方案二更适合需要大量复用相同值对象的场景。
• 若使用TreeMap，无需重写hashCode()，但需要让Position实现Comparable<Position>接口，或创建TreeMap时传入自定义Comparator，确保相同值的对象被视为相等键。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joseph Wong