HashSet实现原理及源码分析
2017-07-31 16:52
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HashSet简介
HashSet是Set接口实现,它按照Hash算法来存储集合中的元素不保证元素顺序
HashSet是非同步的,如果多个线程同时访问一个HashSet,要通过代码来保证其同步
集合元素可以是null
对于HashSet而言,它是
基于HashMap实现的。HashSet底层采用HashMap来保存所有元素,查看HashSet源代码,可以看到如下提示。
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable { static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L; //使用 HashMap 的 key 保存 HashSet 中的所有元素 private transient HashMap<E,Object> map; //定义一个虚拟的 Object 对象作为 HashMap 的 value private static final Object PRESENT = new Object(); //初始化 HashSet,底层会初始化一个 HashMap public HashSet() { map = new HashMap<E,Object>(); } //以指定的 initialCapacity、loadFactor 创建 HashSet //其实就是以相应的参数创建 HashMap public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); } public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap<E,Object& e8c5 gt;(initialCapacity); } HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) { map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); } //调用 map 的 keySet 来返回所有的 key public Iterator<E> iterator() { return map.keySet().iterator(); } //调用 HashMap 的 size() 方法返回 Entry 的数量,得到该 Set 里元素的个数 public int size() { return map.size(); } //调用 HashMap 的 isEmpty() 判断该 HashSet 是否为空 //当 HashMap 为空时,对应的 HashSet 也为空 public boolean isEmpty() { return map.isEmpty(); } //调用 HashMap 的 containsKey 判断是否包含指定key //HashSet 的所有元素就是通过 HashMap 的 key 来保存的 public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); } //将指定元素放入 HashSet 中,也就是将该元素作为 key 放入 HashMap public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null; } //调用 HashMap 的 remove 方法删除指定 Entry,也就删除了 HashSet 中对应的元素 public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT; } //调用 Map 的 clear 方法清空所有 Entry,也就清空了 HashSet 中所有元素 public void clear() { map.clear(); } }1
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由上面源程序可以看出,HashSet的实现其实非常简单, 它只是封装了一个HashMap对象来存储所有的集合元素。所有放入HashSet中的集合元素实际上由HashMap的key来保存,而HashMap的value则由存储了一个PRESENT,它是一个静态的Object对象。HashSet的绝大部分方法都是通过调用HashMap的方法来实现的,因此HashSet和HashMap两个集合在实现本质上是相同的
由于HashSet的add()方法添加集合元素时实际上转变为调用HashMap的put()方法来添加key-value对,当新放入HashMap的Entry中key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)时,新添加的Entry的value将覆盖原来Entry的value,但key不会有任何改变。因此,如果向HashSet中添加一个已经存在的元素,新添加的集合元素(底层由HashMap的key保存)不会覆盖已有的集合元素。
判断HashSet元素是否重复
看如下代码:class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) { return true; } if (null != obj && obj instanceof Person) { Person p = (Person) obj; if (name.equals(p.name) && age == p.age) { return true; } } return false; } } public class HashSetTest { public static void main(String[] args) { HashSet<Person> set = new HashSet<Person>(); Person p1 = new Person("zhangsan", 22); Person p2 = new Person("zhangsan", 22); set.add(p1); set.add(p2); System.out.println(set.size()); } }1
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上面程序中向HashSet里添加两个完全一样的Person(“zhangsan”, 22)对象,实际输出对象个数为2,这是因为HashSet判断两个对象相等的标准除了要求通过equals()方法返回true之外,还要求两个对象的hashCode()返回值相等。而上面程序没有重写Person类的hashCode()方法,两个Person对象的hashCode()返回值并不相同,因此HashSet会把它们当成2个对象处理。
由此可见,当试图把某个类的对象当成HashMap的key,或者试图将这个类的对象放入HashSet中保存时,重写该类的equals(Object obj)方法和hashCode()方法很重要,而且这两个方法的返回值必须一致。当该类的两个hashCode()返回值相同时,它们通过equals()方法比较也应该返回true。通常来说,所有参与计算hashCode()返回值的关键属性,都应该用于作为equals()比较的标准。
如下程序就正确重写了Person类的hashCode()方法和equals()方法
class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) { return true; } if (null != obj && obj instanceof Person) { Person p = (Person) obj; if (name.equals(p.name) && age == p.age) { return true; } } return false; } @Override public int hashCode() { return this.name.hashCode(); } } public class HashSetTest { public static void main(String[] args) { HashSet<Person> set = new HashSet<Person>(); Person p1 = new Person("zhangsan", 22); Person p2 = new Person("zhangsan", 22); set.add(p1); set.add(p2); System.out.println(set.size()); } }转载出处: http://blog.csdn.net/itmyhome1990/article/details/76212556
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