Java中HashSet的實(shí)現(xiàn)原理是什么

Java中HashSet的實(shí)現(xiàn)原理是什么，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來(lái)學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

HashSet來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鼘?zhuān)門(mén)對(duì)快速查找進(jìn)行了優(yōu)化。

HashSet使用的是散列函數(shù)，那么它當(dāng)中的元素也就無(wú)序可尋。當(dāng)中是允許元素為null的。

先對(duì)實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行一個(gè)總結(jié)：（1）基于HashMap實(shí)現(xiàn)的，默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)建一個(gè)初始容量為16，負(fù)載因子為0.75 的HashMap。封裝了一個(gè) HashMap 對(duì)象來(lái)存儲(chǔ)所有的集合元素，所有放入 HashSet 中的集合元素實(shí)際上由 HashMap 的 key 來(lái)保存，而 HashMap 的 value 則存儲(chǔ)了一個(gè) PRESENT，它是一個(gè)靜態(tài)的 Object 對(duì)象。

（2）當(dāng)我們?cè)噲D把某個(gè)類(lèi)的對(duì)象當(dāng)成 HashMap的 key，或試圖將這個(gè)類(lèi)的對(duì)象放入 HashSet 中保存時(shí)，重寫(xiě)該類(lèi)的equals(Object obj)方法和 hashCode() 方法很重要，而且這兩個(gè)方法的返回值必須保持一致：當(dāng)該類(lèi)的兩個(gè)的 hashCode() 返回值相同時(shí)，它們通過(guò) equals() 方法比較也應(yīng)該返回 true。通常來(lái)說(shuō)，所有參與計(jì)算 hashCode() 返回值的關(guān)鍵屬性，都應(yīng)該用于作為 equals() 比較的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）HashSet的其他操作都是基于HashMap的。

在這，為大家講解HashSet 的實(shí)現(xiàn)原理：

它是基于HashMap實(shí)現(xiàn)的，HashSet底層使用HashMap來(lái)保存所有元素，因此HashSet 的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，相關(guān)HashSet的操作，基本上都是直接調(diào)用底層HashMap的相關(guān)方法來(lái)完成， HashSet的源代碼如下：

import java.util.AbstractSet;import java.util.Collection;import java.util.HashMap;import java.util.LinkedHashMap;import java.util.Set;import javax.swing.text.html.HTMLDocument.Iterator;public class HashSet<E>      extends AbstractSet<E>      implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable { static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L; // 底層使用HashMap來(lái)保存HashSet中所有元素。 private transient HashMap<E,Object> map;  // 定義一個(gè)虛擬的Object對(duì)象作為HashMap的value，將此對(duì)象定義為static final。 private static final Object PRESENT = new Object();  // 默認(rèn)的無(wú)參構(gòu)造器，構(gòu)造一個(gè)空的HashSet。 //  // 實(shí)際底層會(huì)初始化一個(gè)空的HashMap，并使用默認(rèn)初始容量為16和加載因子0.75。  public HashSet() { map = new HashMap<E,Object>(); }  // 構(gòu)造一個(gè)包含指定collection中的元素的新set。 // // 實(shí)際底層使用默認(rèn)的加載因子0.75和足以包含指定 // collection中所有元素的初始容量來(lái)創(chuàng)建一個(gè)HashMap。 // @param c 其中的元素將存放在此set中的collection。  public HashSet(Collection<? extends E> c) { map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); }  // 以指定的initialCapacity和loadFactor構(gòu)造一個(gè)空的HashSet。 // // 實(shí)際底層以相應(yīng)的參數(shù)構(gòu)造一個(gè)空的HashMap。 // @param initialCapacity 初始容量。 // @param loadFactor 加載因子。   public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); }  // 以指定的initialCapacity構(gòu)造一個(gè)空的HashSet。 // // 實(shí)際底層以相應(yīng)的參數(shù)及加載因子loadFactor為0.75構(gòu)造一個(gè)空的HashMap。 // @param initialCapacity 初始容量。  public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity); } // 以指定的initialCapacity和loadFactor構(gòu)造一個(gè)新的空鏈接哈希集合。 // 此構(gòu)造函數(shù)為包訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，不對(duì)外公開(kāi)，實(shí)際只是是對(duì)LinkedHashSet的支持。 // // 實(shí)際底層會(huì)以指定的參數(shù)構(gòu)造一個(gè)空LinkedHashMap實(shí)例來(lái)實(shí)現(xiàn)。 // @param initialCapacity 初始容量。 // @param loadFactor 加載因子。 // @param dummy 標(biāo)記。   HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) { map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); }  // 返回對(duì)此set中元素進(jìn)行迭代的迭代器。返回元素的順序并不是特定的。 // // 底層實(shí)際調(diào)用底層HashMap的keySet來(lái)返回所有的key。 // 可見(jiàn)HashSet中的元素，只是存放在了底層HashMap的key上， // value使用一個(gè)static final的Object對(duì)象標(biāo)識(shí)。 // @return 對(duì)此set中元素進(jìn)行迭代的Iterator。  public Iterator<E> iterator() {    return map.keySet().iterator(); }  // 返回此set中的元素的數(shù)量（set的容量）。 // // 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的size()方法返回Entry的數(shù)量，就得到該Set中元素的個(gè)數(shù)。 // @return 此set中的元素的數(shù)量（set的容量）。  public int size() { return map.size(); }  // 如果此set不包含任何元素，則返回true。 // // 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的isEmpty()判斷該HashSet是否為空。 // @return 如果此set不包含任何元素，則返回true。  public boolean isEmpty() { return map.isEmpty(); }  // 如果此set包含指定元素，則返回true。 // 更確切地講，當(dāng)且僅當(dāng)此set包含一個(gè)滿(mǎn)足(o==null ? e==null : o.equals(e)) // 的e元素時(shí)，返回true。 // // 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的containsKey判斷是否包含指定key。 // @param o 在此set中的存在已得到測(cè)試的元素。 // @return 如果此set包含指定元素，則返回true。  public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); } // 如果此set中尚未包含指定元素，則添加指定元素。 // 更確切地講，如果此 set 沒(méi)有包含滿(mǎn)足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) // 的元素e2，則向此set 添加指定的元素e。 // 如果此set已包含該元素，則該調(diào)用不更改set并返回false。 // // 底層實(shí)際將將該元素作為key放入HashMap。 // 由于HashMap的put()方法添加key-value對(duì)時(shí)，當(dāng)新放入HashMap的Entry中key //與集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通過(guò)equals比較也返回true）， //新添加的Entry的value會(huì)將覆蓋原來(lái)Entry的value，但key不會(huì)有任何改變， // 因此如果向HashSet中添加一個(gè)已經(jīng)存在的元素時(shí)，新添加的集合元素將不會(huì)被放入HashMap中， // 原來(lái)的元素也不會(huì)有任何改變，這也就滿(mǎn)足了Set中元素不重復(fù)的特性。 // @param e 將添加到此set中的元素。 // @return 如果此set尚未包含指定元素，則返回true。  public boolean add(E e) {     return map.put(e, PRESENT)==null; } // 如果指定元素存在于此set中，則將其移除。 // 更確切地講，如果此set包含一個(gè)滿(mǎn)足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e， // 則將其移除。如果此set已包含該元素，則返回true // （或者：如果此set因調(diào)用而發(fā)生更改，則返回true）。（一旦調(diào)用返回，則此set不再包含該元素）。 // // 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的remove方法刪除指定Entry。 // @param o 如果存在于此set中則需要將其移除的對(duì)象。 // @return 如果set包含指定元素，則返回true。  public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT; }  // 從此set中移除所有元素。此調(diào)用返回后，該set將為空。 // // 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。  public void clear() { map.clear(); }  // 返回此HashSet實(shí)例的淺表副本：并沒(méi)有復(fù)制這些元素本身。 // 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的clone()方法，獲取HashMap的淺表副本，并設(shè)置到HashSet中。  public Object clone() {   try {     HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();     newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();     return newSet;   } catch (CloneNotSupportedException e) {     throw new InternalError();   } } }

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