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Java集合(五) —— HashSet源码分析

后端2024-05-01 12:14:37

Java集合(一) —— Collection源码分析
Java集合(二) —— ArrayList源码分析
Java集合(三) —— LinkedList源码分析
Java集合(四) —— PriorityQueue源码分析
Java集合(五) —— HashSet源码分析
Java集合(六) —— LinkedHashSet源码分析
Java集合(七) —— TreeSet源码分析
Java集合(八) —— HashMap源码分析
Java集合(九) —— LinkedHashMap源码分析
Java集合(十) —— TreeMap源码分析

0.总结（稍微改变一下，先来个总体概括）

1.HashSet内部是使用HashMap来存储数据的，具体来说是使用HashMap中的key存储数据的(这就是HashSet不能存储重复的元素的原因)，而HashMap中所有的值存储的都将是PRESENT对象（PRESENT对象是在类加载时就已经初始化好了，并且不允许改变的）。
2.HashSet对外提供的方法，最终都是通过HashMap操作完成的。
3.HashSet不能保存重复的元素(前面已经说过了)。
4.HashSet不保证插入的顺序（通过hash()函数将对象映射到散列表(实际就是数组)中，所以数据在数组中不是连续存储的）。
5.HashSet的默认容量是16（事实上是HashMap的默认容量），负载因子为0.75，也就是说默认当元素数量达到16*0.75=12之后就会发生扩容。

1.HashSet继承关系图

Java集合(五) —— HashSet源码分析,第1张
HashSet.png

2.数据结构

// HashSet使用的是HashMap存储数据，至于HashMap的数据结构，会在HashMap一章中详解
private transient HashMap<E,Object> map;

3.源码分析

3.1成员变量

// HashSet用于保存数据的HashMap
private transient HashMap<E,Object> map;
// PRESENT是map默认存储的value，基本上没什么用，我们应该也不会用到
private static final Object PRESENT = new Object();

3.2构造方法

/**
 * 默认构造方法
 */
public HashSet() {
    // 使用map存储数据
    map = new HashMap<>();
}

/**
 * 使用指定集合构建HashSet
 */
public HashSet(Collection<extends E> c) {
    map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
    addAll(c);
}

/**
 * 指定容量和负载因子
 */
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
    map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

/**
 * 指定容量
 */
public HashSet(int initialCapacity) {
    map = new HashMap<>(initialCapacity);
}

3.3常用方法

1.新增元素add

public boolean add(E e) {
    // 实际上调用了map的put()方法保存数据；这里不再展开HashMap的源码
    return map.put(e, PRESENT)==null;
}

图解HashSet(HashMap)存储数据的过程

Java集合(五) —— HashSet源码分析,第2张
HashSet_HashMap存储.png

2.删除元素 
public boolean remove(Object o) {
    return map.remove(o)==PRESENT;
}

4.Tips

其实HashSet并没有什么好说的，因为处理数据时，其内部基本都是调用HashMap的方法。我们只需要知道HashSet不能保存重复元素，不保证元素顺序等特性就够了（其实这些还是HashMap的特性）。


https://www.xamrdz.com/backend/3kc1940132.html

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