HashSet原始碼解析

木叔發表於2016-11-04
原始碼
一、  HashSet概述：
1、HashSet底層實現實際上就是利用HashMap的鍵（Key）來儲存物件，原HashMap的鍵key的位置存放物件，值value的位置存放空的Object物件作為虛擬值；
2、增加和刪除都是直接呼叫HashMap的方法來實現的，沒有修改和具體的查詢方法，獲取值只能通過iterator方法來迭代，迭代方法也是建立在HashMap的鍵的迭代方法上的。相關HashSet的操作，基本上都是直接呼叫底層HashMap的相關方法來完成。
3、因為HashMap的鍵不可重複，故HashSet儲存的值同樣不能重複，和HashMap一樣，重寫物件的hashCode（）方法時也要重寫equals（）方法。只是由於HashMap的性質HashSet最主要的特點就是無序不重複。
 
二、  HashSet的實現：
HashSet的主要原始碼如下：
public class HashSet<E>  extends AbstractSet<E>  implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {  
   private transient HashMap<E,Object> map;  
   private static final Object PRESENT = new Object();   // 定義一個虛擬的Object物件作為HashMap的value，將此物件定義為static final。  
 
   /** 
    * 預設的無參構造器，構造一個空的HashSet。 
    * 實際底層會初始化一個空的HashMap，並使用預設初始容量為16和載入因子0.75。 
    */  
   public HashSet() {  
       map = new HashMap<E,Object>();  
   }  

   public HashSet(Collection<? extends E> c) {  
       map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));  
       addAll(c);  
   }  
 
   /** 
    * 以指定的initialCapacity和loadFactor構造一個空的HashSet。 
    * 實際底層以相應的引數構造一個空的HashMap。 
    * @param initialCapacity 初始容量。 
    * @param loadFactor 載入因子。 
    */  
   public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {  
       map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);  
   }  
 
   /** 
    * 以指定的initialCapacity構造一個空的HashSet。 
    * 實際底層以相應的引數及載入因子loadFactor為0.75構造一個空的HashMap。 
    * @param initialCapacity 初始容量。 
    */  
   public HashSet(int initialCapacity) {  
      map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);  
   }  
 
   /** 
    * 以指定的initialCapacity和loadFactor構造一個新的空連結雜湊集合。 
    * 此建構函式為包訪問許可權，不對外公開，實際只是是對LinkedHashSet的支援。  實際底層會以指定的引數構造一個空LinkedHashMap例項來實現。 
    * @param initialCapacity 初始容量。 
    * @param loadFactor 載入因子。 
    * @param dummy 標記。 
    */  
   HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {  
       map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);  
   }  
 
   /** 
    * 返回對此set中元素進行迭代的迭代器。返回元素的順序並不是特定的。 底層實際呼叫底層HashMap的keySet來返回所有的key。 
    */  
   public Iterator<E> iterator() {  
       return map.keySet().iterator();  
   }  
 
   /** 
    * 返回此set中的元素的數量（set的容量）。 底層實際呼叫HashMap的size()方法返回Entry的數量，就得到該Set中元素的個數。 
    */  
   public int size() {  
       return map.size();  
   }  
 
   /** 
    * 如果此set不包含任何元素，則返回true。 底層實際呼叫HashMap的isEmpty()判斷該HashSet是否為空。 
    * @return 如果此set不包含任何元素，則返回true。 
    */  
   public boolean isEmpty() {  
       return map.isEmpty();  
   }  
 
   /** 
    * 如果此set包含指定元素，則返回true。 
    * 更確切地講，當且僅當此set包含一個滿足(o==null ? e==null : o.equals(e)) 的e元素時，返回true。  底層實際呼叫HashMap的containsKey判斷是否包含指定key。 
    * @return 如果此set包含指定元素，則返回true。 
    */  
   public boolean contains(Object o) {  
       return map.containsKey(o);  
   }  
 
   /** 
    * 底層實際將將該元素作為key放入HashMap，故重複的key（也就是HashSet的新增的值）不會被放入，這也就滿足了Set中元素不重複的特性。 
    * @return 如果此set尚未包含指定元素，則返回true。 
    */  
   public boolean add(E e) {  
       return map.put(e, PRESENT)==null;  
   }  
 
   /** 
    * 如果指定元素存在於此set中，則將其移除。  更確切地講，如果此set包含一個滿足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e， 則將其移除。如果此set已包含該元素，則返回true 。底層實際呼叫HashMap的remove方法刪除指定Entry。  
    * @return 如果set包含指定元素，則返回true。 
    */  
   public boolean remove(Object o) {  
       return map.remove(o)==PRESENT;  
   }  
 
   /** 
    * 從此set中移除所有元素。此呼叫返回後，該set將為空， 底層實際呼叫HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。 
    */  
   public void clear() {  
       map.clear();  
   }

 

三、 相關說明：

對於HashSet中儲存的物件，請注意正確重寫其equals和hashCode方法，以保證放入的物件的唯一性。
 
HashSet和HashMap的區別：
HashMap HashSet
HashMap實現了Map介面 HashSet實現了Set介面
HashMap儲存鍵值對 HashSet僅僅儲存物件
使用put()方法將元素放入map中 使用add()方法將元素放入set
HashMap中使用鍵物件來計算hashcode值 HashSet使用成員物件來計算hashcode值，對於兩個物件來說hashcode可能相同，
所以equals()方法用來判斷物件的相等性，如果兩個物件不同的話，那麼返回false
HashMap比較快，因為是使用唯一的鍵來獲取物件 HashSet較HashMap來說比較慢

 

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