HashSet源码

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上篇文章《HashMap其实就那么一回事儿之源码浅析》介绍了hashMap, 本次将带大家看看HashSet, HashSet其实就是基于HashMap实现，因此，熟悉了HashMap, 再来看HashSet的源码，会觉得极其简单。下面还是直接看源码吧：

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

    //HashMap ? 没错，HashSet就是通过HashMap保存数据, HashSet的值就是HashMap的key
    private transient HashMap<E,Object> map;
    
    //HashMap 为<key, value>的键值对， 既然HashSet的值就是HashMap的key, 那么HashMap的值呢，当然就是这个PRESENT啦
    private static final Object PRESENT = new Object();
    
    //下面这一系列的构造方法都是创建HashMap, 之前已经介绍过HashMap, 这儿就不再详说了
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

    //将一个已知的collection转换为HashSet
    public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        //这儿的HashMap的参数为什么这么写？
        //上次介绍HashMap的时候可知，如果没有指定HashMap的capacity, 那么默认的就是16
        //根据 threshold = capacity * loadFactor, 可以计算出 capacity
        //Math.max((int) (c.size()/.75f)   1, 16) 这个意思就是capacity如果没超过16, 那么就直接使用默认的16
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f)   1, 16));
        //将已知的collection转换为HashSet的方法
        //addAll方法是HashSet的父类AbstractCollection的方法，为了便于阅读，会将代码粘贴在下面
        addAll(c);
    }

    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }


    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }


    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }
    
    //addAll方法是HashSet的父类AbstractCollection的方法
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        boolean modified = false;
        for (E e : c)
            //此处的add方法由HashSet重写实现
            if (add(e))
                modified = true;
        return modified;
    }
    
    //HashSet的核心方法来了， 没错，就这么简单
    public boolean add(E e) {
        //应证了上面所说的key为HashSet的值
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }
    
    //剩下这些方法都是跟Map相关的了，只要熟悉了HashMap, 那就太简单了，就不说了
    public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
    }

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

就这样，HashSet的源码如此简单。下面还是对HashSet的源码作一个总结吧：

1. HashSet基于HashMap实现，以HashSet的值作为HashMap的一个key, 以一个Object对象常量作为HashMap的值。

2. 根据HashMap的特性，可以推敲出：HashSet允许拥有1个为null的值， HashSet的值不可重复。

3. 在创建HashSet的时候，如果合适，最好指定其内部HashMap的 capacity和loadFactory的值，至于原因，在介绍HashMap的时候，提到过。

OK, 讲完HashSet之后，我觉得是时候提一下这个问题了：可能在大家初学java的时候，老师或者书上都推荐大家在重写对象equals的时候，最好重写一下hashCode方法，还记得吧？为什么要这么做？给大家演示一下，你就能明白了，下面看一个小demo:

先定义一个Person类：

public class Person {

    //身份证
    private String idCard;
    
    private String name;
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public String getIdCard() {
        return idCard;
    }

    public void setIdCard(String idCard) {
        this.idCard = idCard;
    }

    //重写equals方法(规则是：idCard一致，则认为是同一个人)
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj == this) {
            return true;
        }
        if(!(obj instanceof Person)) {
            return false;
        }
        Person others = (Person) obj;
        if(others.getIdCard().equals(idCard)) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

然后，写一个测试类，用HashSet去添加Person实例：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        
        Person p1 = new Person();
        p1.setIdCard("1234567890");
        
        Person p2 = new Person();
        p2.setIdCard("1234567890");
        
        Set<Person> hashSet = new HashSet<Person>();
        hashSet.add(p1);
        hashSet.add(p2);
        
        System.out.println(hashSet.size());
        
    }
    
}

我们知道HashSet的元素不可重复，因此，在以上测试代码中，p1 与 p2对象是equals的，我们本来希望HashSet只保存其中一个对象，但是，事与愿违，输出的结果却是2，说明hashSet把这两个对象都保存了。这是为什么呢？我们结合一下HashMap来看吧，首先，由于我们没有重写Person的hashCode方法，会导致p1 与 p2的hash值不一致，这时， HashMap会把hash不一致的元素放在不同的位置，因此就产生了两个对象。那么，怎么改善？当然是重写hashCode方法了。下面，我们在Person类中，重写hashCode方法：

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@Override
    public int hashCode() {
        return this.idCard.hashCode() * 11;
    }

这时候，我们再用上面的测试类测试，发现输出为1。OK，终于和我们的想法一致了。这就是为什么强烈推荐在重写equals方法的时候，同时重写hashCode方法的原因之一。

好了，本次就写到此。谢谢大家！

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