簡介

HashSet就是一個集合，裡面不能有重複的元素，元素也是無序的。
HashSet其實就是呼叫了HashMap實現的，所有，它也不是執行緒安全的。
HashSet通過iterator()返回的迭代器是fail-fast的。

原始碼分析

由於HashSet的原始碼很短也很容易理解，這裡就不再選取分析了。

package java.util;

import java.io.InvalidObjectException;

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
	// 內部的HashMap，後面的操作都是對它的呼叫
    private transient HashMap<E,Object> map;
	// 用於插入HashMap時的固定值
    private static final Object PRESENT = new Object();

	// 預設構造
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }
	// 填入集合的構造
    public HashSet(Collection<? extends E> c) {
    	// 這裡為什麼需要在原來的容量和16中取最大值呢？看總結
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }
	// 初始化容量和載入因子的構造
    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }
	// 初始化容量的構造
    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }
	// 採用LinkedHashMap來實現
    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }
	// 獲取迭代器
    public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }

    public int size() {
        return map.size();
    }
    
    public boolean isEmpty() {
        return map.isEmpty();
    }

    public boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }
	// 新增元素，這裡新增的值就是上面定義的預設值
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }
	// 刪除元素
    public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
    }

    public void clear() {
        map.clear();
    }

	// 克隆函式，直接用map的clone函式，將原來的map克隆到新的map
    @SuppressWarnings("unchecked")
    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(e);
        }
    }

	// 將set輸出為序列化
    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 (E e : map.keySet())
            s.writeObject(e);
    }

	// 將輸入寫入set
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
        throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
        // Read in any hidden serialization magic
        s.defaultReadObject();

        // Read capacity and verify non-negative.
        int capacity = s.readInt();
        if (capacity < 0) {
            throw new InvalidObjectException("Illegal capacity: " +
                                             capacity);
        }

        // Read load factor and verify positive and non NaN.
        float loadFactor = s.readFloat();
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) {
            throw new InvalidObjectException("Illegal load factor: " +
                                             loadFactor);
        }

        // Read size and verify non-negative.
        int size = s.readInt();
        if (size < 0) {
            throw new InvalidObjectException("Illegal size: " +
                                             size);
        }

        // 計算容量
        capacity = (int) Math.min(size * Math.min(1 / loadFactor, 4.0f),
                HashMap.MAXIMUM_CAPACITY);

        // 建立一個新的內部map
        map = (((HashSet<?>)this) instanceof LinkedHashSet ?
               new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) :
               new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor));

        // 依次寫入集合元素
        for (int i=0; i<size; i++) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
                E e = (E) s.readObject();
            map.put(e, PRESENT);
        }
    }

	// 實現了分割迭代，多執行緒用
    public Spliterator<E> spliterator() {
        return new HashMap.KeySpliterator<E,Object>(map, 0, -1, 0, 0);
    }
}

總結

HashSet內部都是對HashMap的呼叫，不同的Key值，相同的value值。
可以通過迭代器和for-each方法對其進行遍歷。

為什麼在初始化的時候有map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));？

• 首先HashMap的預設初始容量是16，如果填入集合的大小經過變換之後還小於預設初始容量，那麼就直接使用預設初始容量。
• HashMap的預設載入因子就是0.75，當HashMap的“閾值”(閾值=HashMap總的大小*載入因子) < “HashMap實際大小”時，就會將容量翻倍，所以 c.size()/.75f) + 1 計算出來的正好是總的空間大小。