HashSet添加元素源码分析

Posted 2021-07-28 似水流年，是谁苍白了等待

HashSet 其实底层还是用到的hashMap，讲hashset，其实本质就是在讲HashMap。

在执行HashSet（）时，会走HashSet的构造方法，详细步骤如下

1.执行hashSet()

public HashSet(){
  map=new HashMap<>();
}

2.执行add（）

public boolean add(E e){
    return map.put(e,PRESENT)==null;    //PRESENT
}

PRESENT  其实就是为value 占位，在代码中表示为下图，就算这个map执行多少次，key是发生变化的，value始终不变。

3.执行put（）

采用hash扰动算法，让key得到更多的值，减少碰撞。

public V put(K key,V value){  //该方法会执行hash(key) 得到key对应的hash值，算法h=key.hashCode())^(h>>>16)
return putVal(hash(key),key,value,false,true);
    }

4.执行putVal（）

方法详解

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;   //定义了辅助变量
    //table就是HashMap的一个数组，类型是Node[]
    //if语句表示如果当前table是null，或者大小=0；
    //就是第一次扩容，到16个空间
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
    //(1)根据key，得到hash，去计算该key应该存放在到table表的那个索引位置.并且把这个位置的对象，赋给p
    //(2)判断p是否为null
    //(2.1)如果p为null，表示还没有存放元素，就创建要给Node
    //(2.2)就放在该位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null)
    //就不能加入
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            //一个开发技巧提示：在需要局部变量（辅助变量）的时候，再创建
            Node<K,V> e; K k;
            //如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的key的hash值一样，
            //并且满足 下面两个条件之一：
            //(1)准备加入的key和p指向Node结点的key是同一个对象
            //(2)p指向的Node结点的key的equals()和准备加入的key比较后相同。
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            //再判断p是不是一颗红黑树，
            //如果是一个颗红黑树，就调用putTreeVal,来添加
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {//如果table对应的索引位置，已经是一个链表，就是用for循环比较，
                //(1)依此和该链表的每一个元素比较后，都不相同，则加入到该链表的最后
                //注意：在把元素加入到链表后，都不相同，则加入到该链表的最后就调用treeifyBin(),对当前这个链表就行树化（转成红黑树）
                //注意：在转成红黑树时，要进行判断，判断条件
                // if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                //如果上面条件成立，先table扩容
                //只有上面条件不成立时，才进行转红黑树
                //(2)依次和该链表的每一个元素比较过程中，如果有相同的情况，就直接break
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //遍历链表，看链表中是否存在hash和key与要插入进来的元素相同，如果相同，跳出循环。
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break; 
                    // 跟 e = p.next 组成用来遍历链表。
                    p = e;
                }
            }
            //存在key值和hash值相等的，直接覆盖旧value
            if (e != null) { // existing mapping for key
                //取出e的value
                V oldValue = e.value;
                //onlyIfAbsent  如果当前位置已存在一个值，是否替换，false是替换，true是不替换
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    //覆盖
                    e.value = value;
                //访问后回调
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
    //将记录修改次数加1，判断是否需要扩容，如果需要就扩容
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
    //插入后回调
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

 最后附上一张思维导图，按照自己理解画的，不对地方请见谅，指出相互学习，不胜感激。