Java集合---HashSet的源码分析
一、 HashSet概述：
HashSet实现Set接口，由哈希表（实际上是一个HashMap实例）支持。它不保证set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用null元素。
二、 HashSet的实现：
对于HashSet而言，它是基于HashMap实现的，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素，因此HashSet 的实现比较简单，相关HashSet的操作，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成，
HashSet的源代码如下：
1 public class HashSet<E>
2 extends AbstractSet<E>
3 implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
4{
5 static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
6
7 // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。
8 private transient HashMap<E,Object> map;
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10 // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value，将此对象定义为static final。
11 private static final Object PRESENT = new Object();
12
13 /**
14 * 默认的无参构造器，构造一个空的HashSet。
15 *
16 * 实际底层会初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。
17 */
18 public HashSet() {
19 map = new HashMap<E,Object>();
20 }
21
22 /**
23 * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。
24 *
25 * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定
26 * collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。
27 * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
28 */
29 public HashSet(Collection<? extends E> c) {
30 map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
31 addAll(c);
32 }
33
34 /**
35 * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。
36 *
37 * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。
38 * @param initialCapacity 初始容量。
39 * @param loadFactor 加载因子。
40 */
41 public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
42 map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
43 }
44
45 /**
46 * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。
47 *
48 * 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。
49 * @param initialCapacity 初始容量。
50 */
51 public HashSet(int initialCapacity) {
52 map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
53 }
54
55 /**
56 * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。
57 * 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。
58 *
59 * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。
60 * @param initialCapacity 初始容量。
61 * @param loadFactor 加载因子。
62 * @param dummy 标记。
63 */
64 HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
65 map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
66 }
67
68 /**
69 * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。
70 *
71 * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。
72 * 可见HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上，
73 * value使用一个static final的Object对象标识。
74 * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。
75 */
76 public Iterator<E> iterator() {
77 return map.keySet().iterator();
78 }
79
80 /**
81 * 返回此set中的元素的数量（set的容量）。
82 *
83 * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set中元素的个数。
84 * @return 此set中的元素的数量（set的容量）。
85 */
86 public int size() {
87 return map.size();
88 }
89
90 /**
91 * 如果此set不包含任何元素，则返回true。
92 *
93 * 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。
94 * @return 如果此set不包含任何元素，则返回true。
95 */
96 public boolean isEmpty() {
97 return map.isEmpty();
98 }
99
100 /**
101 * 如果此set包含指定元素，则返回true。
102 * 更确切地讲，当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))
103 * 的e元素时，返回true。
104 *
105 * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。
106 * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。
107 * @return 如果此set包含指定元素，则返回true。
108 */
109 public boolean contains(Object o) {
110 return map.containsKey(o);
111 }
112
113 /**
114 * 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。
115 * 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2))
116 * 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。
117 * 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。
118 *
119 * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。
120 * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key
121 * 与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true），
122 * 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变，
123 * 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中，
124 * 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。
125 * @param e 将添加到此set中的元素。
126 * @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。
127 */
128 public boolean add(E e) {
129 return map.put(e, PRESENT)==null;
130 }
131
132 /**
133 * 如果指定元素存在于此set中，则将其移除。
134 * 更确切地讲，如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e，
135 * 则将其移除。如果此set已包含该元素，则返回true
136 * （或者：如果此set因调用而发生更改，则返回true）。（一旦调用返回，则此set不再包含该元素）。
137 *
138 * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。
139 * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。
140 * @return 如果set包含指定元素，则返回true。
141 */
142 public boolean remove(Object o) {
143 return map.remove(o)==PRESENT;
144 }
145
146 /**
147 * 从此set中移除所有元素。此调用返回后，该set将为空。
148 *
149 * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。
150 */
151 public void clear() {
152 map.clear();
153 }
154
155 /**
156 * 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。
157 *
158 * 底层实际调用HashMap的clone()方法，获取HashMap的浅表副本，并设置到 HashSet中。
159 */
160 public Object clone() {
161 try {
162 HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
163 newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
164 return newSet;
165 } catch (CloneNotSupportedException e) {
166 throw new InternalError();
167 }
168 }
}
三、 相关说明：
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。