Java集合-HashSet

Posted 2020-09-23 鹏鹏

　　HashSet类，是存在于java.util包中的类 。同时也被称为集合，该容器中只能存储不重复的对象。底层是由HashMap来存储的，因为HashSet不能重复，你知道HashMap的键不能重复就明白了这一个原理了，所以对于HashMap很熟悉的话对于HashSet就能够很快的知道底层实现。HashMap传送门（HashMap源码分析）。

HashSet概述

　　此类实现了Set接口，由哈希表（实际上是HashMap实例）支持。 对集合的迭代次序不作任何保证; 特别是不会保证这种顺序会持久不变（不保证循环元素的顺序，所以就有可能是有序的，也有可能是无序的），此类允许null元素。

　　这个类基本操作为add，remove，contains和size提供了稳定的时间性能，假设哈希函数在桶中正确分散元素。 迭代该集合需要时间与HashSet实例的大小（元素数量）和后台HashMap实例的“容量”（桶数）的总和成比例。 因此，如果迭代性能很重要，不要将初始容量设置得太高（或负载因子太低）是非常重要的。

　　请注意，此实现不同步。如果多个线程并发访问哈希集，并且至少一个线程修改该集合，则必须在外部进行同步。这通常通过在自然封装集合的某个对象上进行同步来实现。

　　如果没有这样的对象存在，则该集合应该使用Collections.synchronizedSet方法“包装”。这最好在创建时完成，以防止意外的非同步访问集：

　　Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));

　　这个类的迭代器方法返回的迭代器是快速失败的：如果在迭代器创建之后的任何时候该集合被修改，除了通过迭代器自己的remove方法之外，迭代器会以任何方式抛出ConcurrentModificationException异常。因此， 在并发修改时，迭代器会很快失效，而不是在未来不确定的时间内发生不确定性行为。

　　请注意，迭代器的快速失败行为无法保证，因为一般来说，在不同步并发修改的情况下，无法做出任何硬性保证。 Fail-fast迭代器会尽力抛出ConcurrentModificationException异常。因此，编写依赖于该异常的程序的正确性是错误的：迭代器的快速失败行为只能用于检测错误。（以上翻译于JDK1.7，有错误请指出）

HashSet源码分析

　　2.1、定义

　　　　public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable

　　　　继承AbstractSet ，该类覆盖了 equals() 和 hashCode() 方法，以确保两个相等的集返回相同的散列码。若两个集大小相等且包含相同元素，则这两个集相等。按定义，集散列码是集中元素散列码的总和。因此，不论集的内部顺序如何，两个相等的集会报告相同的散列码（百度百科）。

　　　　实现了Set接口，Set定义了集合的一些基本操作，如add、remove等等。实现了克隆接口Cloneable，序列化接口Serializable。

　　2.2、属性

　　　　static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;//序列版本号

　　　　private transient HashMap<E,Object> map;//私有的HashMap，E为键，Object为值，是不是看到底层的东西了，哈哈

　　　　private static final Object PRESENT = new Object();//与支持Map中的对象关联的虚拟值，属性就三个，简单粗暴。

　　2.3、构造方法

　　　　public HashSet() {//构造一个新的空集合; 后台HashMap实例具有默认初始容量（16）和负载因子（0.75）。
        　　map = new HashMap<>();
　　　　}

 　　　public HashSet(Collection<? extends E> c) {//构造一个包含指定集合中的元素的新集合。 HashMap使用默认负载因子（0.75）创建，初始容量足以包含指定集合中的元素。
        　　map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));//如果c.size/0.75值大于16则大小为c.size/0.75+1,否则默认16.
        　　addAll(c);
　　　 }

　　　 public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {//构造一个新的空集合; 后台HashMap实例具有指定的初始容量和指定的负载因子。
        　　map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);//初始容量，负载因子
　　　 }

　　　public HashSet(int initialCapacity) {//构造一个新的空集合; 后台HashMap实例具有指定的初始容量和默认负载因子（0.75）。
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
　　　}

　　　HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {//构造一个新的，空的LinkedHashMap。 （此包私有构造函数仅由LinkedHashSet使用。）后缀HashMap实例是具有指定初始容量和指定负载因子的LinkedHashMap。
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
　　　}

　　2.4、add方法　

　　public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;//map增加，终于看出来底层是map了
　　}

　　2.5、remove方法

　　public boolean remove(Object o) {//如果存在，则从该集合中删除指定的元素。
        return map.remove(o)==PRESENT;
　　}

　　2.6、clear方法

 　public void clear() {//从该集合中删除所有元素。此调用返回后，该集合将为空。
        map.clear();//使用map的clear
 　}

　　2.7、clone方法

　 public Object clone() {//返回此<tt> HashSet </ tt>实例的浅层副本：元素本身不被克隆。
       try {
            HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();//HashSet克隆
            newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();//map克隆
            return newSet;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new InternalError();
        }
　　}

HashSet总结

　　HashSet的底层采用HashMap实现，只要对HashMap熟悉，HashSet毫无压力。要记住以下几点：

　　1、HashSet可以插入Null.

　　2、HashSet的元素不能重复。

　　3、HashSet的遍历是可能有序可能无序的。