HashSet

来源：互联网发布：深入浅出sql 百度云编辑：程序博客网时间：2024/06/16 19:33

本文摘抄至： chenssy、Yikun
摘要： 对于HashSet而言，它是基于HashMap来实现的，底层采用HashMap来保存元素。像是对HashMap做了一次“封装”，而且只使用了HashMap的key来实现各种特性。用PRESENT来造一个假的value来用的

一、概述

在官方文档中是这样描述HashMap的：

This class implements the Set interface, backed by a hash table (actually a HashMap instance). It makes no guarantees as to the iteration order of the set; in particular, it does not guarantee that the order will remain constant over time. This class permits the null element.

关键的信息：

HashSet继承AbstractSet类，实现Set、Cloneable、Serializable接口。其中AbstractSet提供 Set 接口的骨干实现，从而最大限度地减少了实现此接口所需的工作。Set接口是一种不包括重复元素的Collection，它维持它自己的内部排序，所以随机访问没有任何意义。
public class HashSet extends AbstractSet implements Set, Cloneable, java.io.Serializable

二、构造函数

其构造函数如下：

    private transient HashMap<E,Object> map;    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map    private static final Object PRESENT = new Object();        /**         * 默认构造函数         * 初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。         */        public HashSet() {            map = new HashMap<>();        }        /**         * 构造一个包含指定 collection 中的元素的新 set。         */        public HashSet(Collection<? extends E> c) {            map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));            addAll(c);        }        /**         * 构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和指定的加载因子         */        public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {            map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);        }        /**         * 构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和默认的加载因子（0.75）。         */        public HashSet(int initialCapacity) {           map = new HashMap<>(initialCapacity);        }        /**         * 在API中我没有看到这个构造函数，今天看源码才发现（原来访问权限为包权限，不对外公开的）         * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。         * dummy 为标识 该构造函数主要作用是对LinkedHashSet起到一个支持作用         */        HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {           map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);        }

从构造函数中可以看出HashSet所有的构造都是构造出一个新的HashMap，而PRESENT则是用来造一个假的value来用的。其中最后一个构造函数，为包访问权限是不对外公开，仅仅只在使用LinkedHashSet时才会发生作用。我们感性的认识一下Set的结构：

    public static void main(String[] args) {        HashSet<String> set = new HashSet<String>();        set.add("语文");        set.add("数学");        set.add("英语");        set.add("历史");        set.add("政治");        set.add("地理");        set.add("生物");        set.add("化学");        set.add("英语");        set.add("生物");        //set.add(null); //(set基于map所以可以为null)        Iterator<String> it = set.iterator();        while(it.hasNext()){            System.out.println("元素 ："+it.next());        }    }--------    output  --------元素 ：政治元素 ：生物元素 ：历史元素 ：数学元素 ：化学元素 ：语文元素 ：英语元素 ：地理

其大致的结构是这样的：

三、基本方法

既然HashSet是基于HashMap，那么对于HashSet而言，其方法的实现过程是非常简单的。

public Iterator<E> iterator() {        return map.keySet().iterator();    }

iterator()方法返回对此 set 中元素进行迭代。返回元素的顺序并不是特定的。底层调用HashMap的keySet返回所有的 key，这点反应了HashMap中的所有元素都是保存在HashMap的 Key中，value则是使用的PRESENT对象，该对象为static final。

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

size()返回此 set 中的元素的数量（set 的容量）。底层调用HashMap的 size方法，返回HashMap容器的大小。

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

isEmpty(),判断HashSet( ) 集合是否为空，为空返回 true，否则返回 false。

public boolean contains(Object o) {        return map.containsKey(o);    }

contains()，判断某个元素是否存在于HashSet()中，存在返回true，否则返回false。更加确切的讲应该是要满足这种关系才能返回true：(o==null ? e==null : o.equals(e))。底层调用containsKey判断HashMap的key值是否为空。

public boolean add(E e) {        return map.put(e, PRESENT)==null;    }

add()如果此 set 中尚未包含指定元素，则添加指定元素。如果此Set没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 的e2时，则将e2添加到Set中，否则不添加且返回false。由于底层使用HashMap的put方法将key = e，value=PRESENT构建成key-value键值对，当此e存在于HashMap的key中，则value将会覆盖原有value，但是key保持不变，所以如果将一个已经存在的e元素添加中HashSet中，新添加的元素是不会保存到HashMap中，所以这就满足了HashSet中元素不会重复的特性。

public boolean remove(Object o) {        return map.remove(o)==PRESENT;    }

remove如果指定元素存在于此 set 中，则将其移除。底层使用HashMap的remove方法删除指定的Entry。

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

clear从此 set 中移除所有元素。底层调用HashMap的clear方法清除所有的Entry。

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();        }    }

clone返回此 HashSet 实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。

后记：由于HashSet底层使用了HashMap实现，所以hashcode和equals对HashMap和HashSet而言是非常重要的。

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