3.Java集合-HashSet实现原理及源码分析
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的迭代顺序很久不变。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,这也是为什么HashSet里面存储的元素是无序且不可重复的(因为HashMap里面的key是唯一的)
三、Hash源码如下:
1 public class HashSet<E> 2 extends AbstractSet<E> 3 implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable 4 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; 9 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 } 169 }
总结:
HashSet基于HashMap,这个HashMap中 key 就是用来存放 HashSet中的数据,HashMap中的value 填入的是一个常量值,所有Entry的value 都是这个值。
这也是HashSet 中存储的值是唯一且不可重复的原因
参考博文:http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3948538.html
转载于:https://www.cnblogs.com/xuzekun/p/7461629.html
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