前面我們花了一定的篇幅學(xué)習(xí)了HashMap的一些底層原理，以及簡(jiǎn)單了解了HashSet和HashMap兩種集合的淵源，現(xiàn)在我們從HashSet源碼入手，來(lái)學(xué)習(xí)HashSet更細(xì)節(jié)的地方。

對(duì)于HashSet而言，它是基于HashMap實(shí)現(xiàn)的。HashSet底層采用HashMap來(lái)保存元素，因此HashSet底層其實(shí)比較簡(jiǎn)單。

package java.util;

public class HashSet<E>
? ? extends AbstractSet<E>
? ? implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
? ? static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

? ? // HashSet是通過(guò)map(HashMap對(duì)象)保存內(nèi)容的
? ? private transient HashMap<E,Object> map;

? ? // 定義一個(gè)虛擬的Object PRESENT是向map中插入key-value對(duì)應(yīng)的value
? ? // 因?yàn)镠ashSet中只需要用到key，而HashMap是key-value鍵值對(duì)；
? ? // 所以，向map中添加鍵值對(duì)時(shí)，鍵值對(duì)的值固定是PRESENT
? ? private static final Object PRESENT = new Object();

? ? // 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) 底層創(chuàng)建一個(gè)HashMap
? ? public HashSet() {
? ? ? ? // 調(diào)用HashMap的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建map
? ? ? ? map = new HashMap<E,Object>();
? ? }

? ? // 帶集合的構(gòu)造函數(shù)
? ? public HashSet(Collection<? extends E> c) {
? ? ? ? // 創(chuàng)建map。
? ? ? ? // 為什么要調(diào)用Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)，從 (c.size()/.75f) + 1 和 16 中選擇一個(gè)比較大的樹(shù)呢？ ? ? ? ?
? ? ? ? // 首先，說(shuō)明(c.size()/.75f) + 1
? ? ? ? // ? 因?yàn)閺腍ashMap的效率(時(shí)間成本和空間成本)考慮，HashMap的加載因子是0.75。
? ? ? ? // ? 當(dāng)HashMap的“閾值”(閾值=HashMap總的大小*加載因子) < “HashMap實(shí)際大小”時(shí)，
? ? ? ? // ? 就需要將HashMap的容量翻倍。
? ? ? ? // ? 所以，(c.size()/.75f) + 1 計(jì)算出來(lái)的正好是總的空間大小。
? ? ? ? // 接下來(lái)，說(shuō)明為什么是 16 。
? ? ? ? // ? HashMap的總的大小，必須是2的指數(shù)倍。若創(chuàng)建HashMap時(shí)，指定的大小不是2的指數(shù)倍；
? ? ? ? // ? HashMap的構(gòu)造函數(shù)中也會(huì)重新計(jì)算，找出比“指定大小”大的最小的2的指數(shù)倍的數(shù)。
? ? ? ? // ? 所以，這里指定為16是從性能考慮。避免重復(fù)計(jì)算。
? ? ? ? map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
? ? ? ? // 將集合(c)中的全部元素添加到HashSet中
? ? ? ? addAll(c);
? ? }

? ? // 指定HashSet初始容量和加載因子的構(gòu)造函數(shù)
? ? public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
? ? ? ? map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
? ? }

? ? // 指定HashSet初始容量的構(gòu)造函數(shù)
? ? public HashSet(int initialCapacity) {
? ? ? ? map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
? ? }

? ? HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
? ? ? ? map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
? ? }

? ? // 返回HashSet的迭代器
? ? public Iterator<E> iterator() {
? ? ? ? // 實(shí)際上返回的是HashMap的“key集合的迭代器”
? ? ? ? return map.keySet().iterator();
? ? }
? ?//調(diào)用HashMap的size()方法返回Entry的數(shù)量，得到該Set里元素的個(gè)數(shù)
? ? public int size() {
? ? ? ? return map.size();
? ? }
? ?//調(diào)用HashMap的isEmpty()來(lái)判斷HaspSet是否為空
? ?//HashMap為null。對(duì)應(yīng)的HashSet也為空
? ? public boolean isEmpty() {
? ? ? ? return map.isEmpty();
? ? }
? ? //調(diào)用HashMap的containsKey判斷是否包含指定的key
? ? //HashSet的所有元素就是通過(guò)HashMap的key來(lái)保存的
? ? public boolean contains(Object o) {
? ? ? ? return map.containsKey(o);
? ? }

? ? // 將元素(e)添加到HashSet中，也就是將元素作為Key放入HashMap中
? ? public boolean add(E e) {
? ? ? ? return map.put(e, PRESENT)==null;
? ? }

? ? // 刪除HashSet中的元素(o)，其實(shí)是在HashMap中刪除了以o為key的Entry
? ? public boolean remove(Object o) {
? ? ? ? return map.remove(o)==PRESENT;
? ? }
? ? ?//清空HashMap的clear方法清空所有Entry
? ? public void clear() {
? ? ? ? map.clear();
? ? }

? ? // 克隆一個(gè)HashSet，并返回Object對(duì)象
? ? public Object clone() {
? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
? ? ? ? ? ? newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
? ? ? ? ? ? return newSet;
? ? ? ? } catch (CloneNotSupportedException e) {
? ? ? ? ? ? throw new InternalError();
? ? ? ? }
? ? }

? ? // java.io.Serializable的寫(xiě)入函數(shù)
? ? // 將HashSet的“總的容量，加載因子，實(shí)際容量，所有的元素”都寫(xiě)入到輸出流中
? ? private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
? ? ? ? throws java.io.IOException {
? ? ? ? // Write out any hidden serialization magic
? ? ? ? s.defaultWriteObject();

? ? ? ? // Write out HashMap capacity and load factor
? ? ? ? s.writeInt(map.capacity());
? ? ? ? s.writeFloat(map.loadFactor());

? ? ? ? // Write out size
? ? ? ? s.writeInt(map.size());

? ? ? ? // Write out all elements in the proper order.
? ? ? ? for (Iterator i=map.keySet().iterator(); i.hasNext(); )
? ? ? ? ? ? s.writeObject(i.next());
? ? }

? ? // java.io.Serializable的讀取函數(shù)
? ? // 將HashSet的“總的容量，加載因子，實(shí)際容量，所有的元素”依次讀出
? ? private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
? ? ? ? throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
? ? ? ? // Read in any hidden serialization magic
? ? ? ? s.defaultReadObject();

? ? ? ? // Read in HashMap capacity and load factor and create backing HashMap
? ? ? ? int capacity = s.readInt();
? ? ? ? float loadFactor = s.readFloat();
? ? ? ? map = (((HashSet)this) instanceof LinkedHashSet ?
? ? ? ? ? ? ? ?new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) :
? ? ? ? ? ? ? ?new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor));

? ? ? ? // Read in size
? ? ? ? int size = s.readInt();

? ? ? ? // Read in all elements in the proper order.
? ? ? ? for (int i=0; i<size; i++) {
? ? ? ? ? ? E e = (E) s.readObject();
? ? ? ? ? ? map.put(e, PRESENT);
? ? ? ? }
? ? }
}
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從上述HashSet源代碼可以看出，它其實(shí)就是一個(gè)對(duì)HashMap的封裝而已。所有放入HashSet中的集合元素實(shí)際上由HashMap的key來(lái)保存，而HashMap的value則存儲(chǔ)了一個(gè)PRESENT，它是一個(gè)靜態(tài)的Object對(duì)象。

HashSet的絕大部分方法都是通過(guò)調(diào)用HashMap的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此HashSet和HashMap兩個(gè)集合在實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上是相同的。

根據(jù)HashMap的一個(gè)特性: 將一個(gè)key-value對(duì)放入HashMap中時(shí)，首先根據(jù)key的hashCode()返回值決定該Entry的存儲(chǔ)位置，如果兩個(gè)key的hash值相同，那么它們的存儲(chǔ)位置相同。如果這個(gè)兩個(gè)key的equalus比較返回true。那么新添加的Entry的value會(huì)覆蓋原來(lái)的Entry的value，key不會(huì)覆蓋。因此,如果向HashSet中添加一個(gè)已經(jīng)存在的元素，新添加的集合元素不會(huì)覆蓋原來(lái)已有的集合元素。

現(xiàn)在我們通過(guò)一個(gè)實(shí)際的例子來(lái)看看是否真正理解了HashMap和HashSet存儲(chǔ)元素的細(xì)節(jié):

class Name
{
? ? private String first;
? ? private String last;
? ? public Name(String first, String last)?
? ? {
? ? ? ? this.first = first;
? ? ? ? this.last = last;
? ? }
? ? public boolean equals(Object o)?
? ? {
? ? ? ? if (this == o)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return true;
? ? ? ? }
? ? ? ? if (o.getClass() == Name.class)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Name n = (Name)o;
? ? ? ? ? ? return n.first.equals(first)
? ? ? ? ? ? ? ? && n.last.equals(last);
? ? ? ? }
? ? ? ? return false;
? ? }
}
public class HashSetTest
{
? ? public static void main(String[] args)?
? ? {
? ? ? ? Set<Name> s = new HashSet<Name>();
? ? ? ? s.add(new Name("abc", "123"));
? ? ? ? System.out.println(
? ? ? ? ? ? s.contains(new Name("abc", "123")));
? ? }?
}
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上面程序中向HashSet里添加了一個(gè)new Name(“abc”,”123”)對(duì)象之后，立即通過(guò)程序判斷該HashSet里是否包含一個(gè)new Name(“abc”,”123”)對(duì)象。粗看上去，很容易以為該程序會(huì)輸出true。

實(shí)際上會(huì)輸出false。因?yàn)镠ashSet判斷兩個(gè)對(duì)象相等的標(biāo)準(zhǔn)是想通過(guò)hashCode()方法計(jì)算出其hash值，當(dāng)hash值相同的時(shí)候才繼續(xù)判斷equals()方法。而如上程序我們并沒(méi)有重寫(xiě)hashCode()方法。所以兩個(gè)Name類的hash值并不相同，因此HashSet會(huì)把其當(dāng)成兩個(gè)對(duì)象來(lái)處理。

所以，當(dāng)我們要將一個(gè)類作為HashMap的key或者存儲(chǔ)在HashSet的時(shí)候。通過(guò)重寫(xiě)hashCode()和equals(Object object)方法很重要，并且保證這兩個(gè)方法的返回值一致。當(dāng)兩個(gè)類的hashCode()返回一致時(shí)，應(yīng)該保證equasl()方法也返回true。當(dāng)給上述Name類增加如下方法:

public void hashCode(){

return first.hashCode()+last.hashCode();
}
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此時(shí)我們測(cè)試的方法會(huì)返回true。
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作者：不能說(shuō)的秘密go?
來(lái)源：CSDN?
原文：https://blog.csdn.net/canot/article/details/51240251?
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的HashSet源码解析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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