java hashset 源码_Java集合之HashSet源码分析
一、HashSet简介
HashSet是Set接口典型实现，它按照Hash算法来存储集合中的元素，具有很好的存取和查找性能。主要具有以下特点：
不保证set的迭代顺序
HashSet不是同步的，如果多个线程同时访问一个HashSet，要通过代码来保证其同步
集合元素值可以是null
当向HashSet集合中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值，然后根据该值确定对象在HashSet中的存储位置。在Hash集合中，不能同时存放两个相等的元素，而判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等并且两个对象的HashCode方法返回值也相等。
下面的例子说明了上述特性：
public classPerson
{
String name;intage;public Person(String name,intage)
{this.name=name;this.age=age;
}publicString getName()
{returnname;
}public voidsetName(String name)
{this.name =name;
}public intgetAge()
{returnage;
}public void setAge(intage)
{this.age =age;
}//当对象的名字和姓名相同即返回true
public booleanequals(Object obj)
{if(obj==null)return false;if((this.name.equals(((Person)obj).name) && this.age==((Person)obj).age))return true;else
return false;
}
}
此时添加两个name和age均相同的Person对象实例到HashSet中：
public classHashSetDemo
{public static voidmain(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet<>();
Person p1=new Person("xujian", 23);
Person p2=new Person("xujian", 23);
hs.add(p1);
hs.add(p2);for(Person p:hs)
{
System.out.println(p.name+"---"+p.age);
}
}
}
可见，HashSet中存放了两个name和age均相同的Person对象。
接下来我们重写一下Person类的hashCode方法，使其返回相同的HashCode。
public classPerson
{
String name;intage;public Person(String name,intage)
{this.name=name;this.age=age;
}publicString getName()
{returnname;
}public voidsetName(String name)
{this.name =name;
}public intgetAge()
{returnage;
}public void setAge(intage)
{this.age =age;
}public inthashCode()
{//TODO 自动生成的方法存根
return 1;
}//当对象的名字和姓名相同即返回true
public booleanequals(Object obj)
{if(obj==null)return false;if((this.name.equals(((Person)obj).name) && this.age==((Person)obj).age))return true;else
return false;
}
}
再次执行向HashSet添加元素操作，会发现此时HashSet只保存了一个。
HashSet中每一能存储元素的槽位通常称为“桶”，如果有多个元素的hashCode相同，但是通过equals方法比较返回false，就需要在一个桶上存放多个元素。
二、HashSet源码分析
1、构造函数
HashSet的底层实际上是由HashMap实现的。其四个构造函数分别对应相应的HashMap。
//构造一个新的，空的HashSet,其底层 HashMap实例的默认初始容量是 16，加载因子是 0.75
publicHashSet()
{
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, floatloadFactor) {
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(intinitialCapacity)
{
map= new HashMap<>(initialCapacity);
}
2、HashSet常用方法
boolean add(E e): 如果此 set 中尚未包含指定元素，则添加指定元素
public booleanadd(E e)
{//调用map的put方法，其中value值为静态的Object对象
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
void clear():从此 set 中移除所有元素
public voidclear()
{
map.clear();
}
Object clone():返回此 HashSet 实例的浅表副本
publicObject clone()
{try{//调用父类的clone方法
HashSet newSet = (HashSet) super.clone();
newSet.map= (HashMap) map.clone();returnnewSet;
}catch(CloneNotSupportedException e)
{throw newInternalError(e);
}
}
boolean contains(Object o):如果此 set 包含指定元素，则返回 true
public booleancontains(Object o)
{returnmap.containsKey(o);
}
boolean isEmpty():如果此 set 不包含任何元素，则返回 true
public booleanisEmpty()
{returnmap.isEmpty();
}
Iterator iterator():返回对此 set 中元素进行迭代的迭代器
public Iteratoriterator()
{returnmap.keySet().iterator();
}
boolean remove(Object o):如果指定元素存在于此 set 中，则将其移除
public booleanremove(Object o)
{return map.remove(o)==PRESENT;
}
int size():返回此 set 中的元素的数量
public intsize()
{returnmap.size();
}
三、HashSet的应用示例代码
public classHashSetDemo
{public static voidmain(String[] args)
{
HashSet hs1 = new HashSet<>(); //无参构造函数新建一个默认大小为16，装载因子为0.75的HashSet
System.out.println("调用add函数");
hs1.add("Hello");
hs1.add("World");
hs1.add("nihao");
HashSet hs2 = new HashSet<>(hs1); //构造一个包含hs1中元素的HashSet
System.out.println("调用remove函数");
hs1.remove("Hello");for(String str:hs1)
System.out.println(str);
System.out.println("调用clone函数");
HashSet hs3=(HashSet) hs2.clone();for(String str:hs3)
System.out.println(str);
System.out.println("利用迭代器遍历HashSet中元素");
Iterator it=hs2.iterator();while(it.hasNext())
{
System.out.println(it.next());
}
System.out.println("调用size函数");
System.out.print(hs2.size());
}
}
执行结果如图：
Java集合系列：