集合番@HashSet一文通（1.7版）

2019年3月9日 372次阅读 来源: HashMap源码分析


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@kiraSally
2017-07-21 11:38
字数 2244
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HashSet一文通

JAVA COLLECTIONS 源码

1.什么是HashSet

  • 底层采用HashMap保存元素
  • 非重，无序，非同步
  • 本版本基于JDK1.7

2.HashSet的数据结构

  • 类定义
   
 
    
    
  
  1. public class HashSet<E>
    2. 
    
  
  2.  extends AbstractSet<E>
    3. 
    
  
  3.  implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
    4.
  • 重要全局变量
   
 
    
    
  
  1. //维护一个HashMap作为底层数据结构
    2. 
    
  
  2. private transient HashMap<E,Object> map;
    3. 
    
  
  3. //Dummy value， HashSet存储时，将该值作为底层map的默认value
    4. 
    
  
  4. private static final Object PRESENT = new Object();
    5.
  • 构造器
   
 
    
    
  
  1. /**
    2. 
    
  
  2.  * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
    3. 
    
  
  3.  * default initial capacity (16) and load factor (0.75).
    4. 
    
  
  4.  */
    5. 
    
  
  5. public HashSet() {
    6. 
    
  
  6.  map = new HashMap<>();
    7. 
    
  
  7. }
    8. 
    
  
  8. /**
    9. 
    
  
  9.  * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。
    10. 
    
  
  10.  * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。
    11. 
    
  
  11.  * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
    12. 
    
  
  12.  */
    13. 
    
  
  13. public HashSet(Collection<? extends E> c) {
    14. 
    
  
  14.  map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
    15. 
    
  
  15.  addAll(c);
    16. 
    
  
  16. }
    17. 
    
  
  17. /**
    18. 
    
  
  18.  * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。
    19. 
    
  
  19.  * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。
    20. 
    
  
  20.  * @param initialCapacity 初始容量。
    21. 
    
  
  21.  * @param loadFactor 加载因子。
    22. 
    
  
  22.  */
    23. 
    
  
  23. public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
    24. 
    
  
  24.  map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    25. 
    
  
  25. }
    26. 
    
  
  26. /**
    27. 
    
  
  27.  * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。
    28. 
    
  
  28.  * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。
    29. 
    
  
  29.  * @param initialCapacity 初始容量。
    30. 
    
  
  30.  */
    31. 
    
  
  31. public HashSet(int initialCapacity) {
    32. 
    
  
  32.  map = new HashMap<>(initialCapacity);
    33. 
    
  
  33. }
    34. 
    
  
  34. /**
    35. 
    
  
  35.  * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。此构造函数为包访问权限，不对外公开，实际只是是对LinkedHashSet的支持。实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。
    36. 
    
  
  36.  * @param initialCapacity 初始容量。
    37. 
    
  
  37.  * @param loadFactor 加载因子。
    38. 
    
  
  38.  * @param dummy 标记。
    39. 
    
  
  39.  */
    40. 
    
  
  40. HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
    41. 
    
  
  41.  map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    42. 
    
  
  42. }
    43.

3.HashSet的存储

  • add方法解析
   
 
    
    
  
  1. /**
    2. 
    
  
  2.  * 使用HashMap作为底层数据结构
    3. 
    
  
  3.  * 1.利用HashMap的key不重复原则实现非重
    4. 
    
  
  4.  * 2.由于HashMap的非有序导致HashSet的非有序
    5. 
    
  
  5.  * 3.HashMap的value使用一个final的static变量作为默认值
    6. 
    
  
  6.  * @Return 若put成功，返回true否则false (该方法在添加 key 不重复的键值对的时候，会返回 null)
    7. 
    
  
  7.  */
    8. 
    
  
  8. public boolean add(E e) {
    9. 
    
  
  9.  return map.put(e, PRESENT)==null;
    10. 
    
  
  10. }
    11.
  • clone方法解析
   
 
    
    
  
  1. /**
    2. 
    
  
  2.  * 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身
    3. 
    
  
  3.  * @Return 底层实际调用HashMap的clone()方法，获取HashMap的浅表副本
    4. 
    
  
  4.  * 拓展：
    5. 
    
  
  5.  * 1.浅复制就是仅复制类中的值类型成员
    6. 
    
  
  6.  * 2.深复制就是复制类中的值类型成员和引用类型的成员
    7. 
    
  
  7.  */
    8. 
    
  
  8. public Object clone() {
    9. 
    
  
  9.  try {
    10. 
    
  
  10.  HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
    11. 
    
  
  11.  newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
    12. 
    
  
  12.  return newSet;
    13. 
    
  
  13.  } catch (CloneNotSupportedException e) {
    14. 
    
  
  14.  throw new InternalError();
    15. 
    
  
  15.  }
    16. 
    
  
  16. }
    17.
  • 迭代方法
   
 
    
    
  
  1. /**
    2. 
    
  
  2. * 1.基于迭代器模式(Set接口定义Iterator<E> iterator()方法)
    3. 
    
  
  3. * 2.迭代map的keySet集合
    4. 
    
  
  4. */
    5. 
    
  
  5. public Iterator<E> iterator() {
    6. 
    
  
  6.  return map.keySet().iterator();
    7. 
    
  
  7. }
    8.
  • 归纳
    • 对于 HashSet 中保存的对象，请注意正确重写其 equals 和 hashCode 方法，以保证放入的对象的唯一性
    • 有序可选用LinkedHashSet，TreeSet
    • 线程安全可选用CopyOnWriteArraySet，ConcurrentSkipListSet

  • 内容目录


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    原文作者：HashMap源码分析
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