（源码剖析）HashSet集合是如何保证元素的唯一性

Posted 2021-09-03 我永远信仰

HashSet集合特点

• 底层数据结构是哈希表
• 对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
• 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合

HashSet集合保证元素唯一性的源码分析

HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
//添加元素
hashSet.add("java");
hashSet.add("hello");
hashSet.add("world");
hashSet.add("world");
//---------------------------
//源码部分：

//跟进add方法，参数就是我们传进来的参数，比如E是String类型，e=hello
public boolean add(E e) {
    return map.put(e, PRESENT)==null;
}

//hash(),该方法返回的是一个hash值
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

//跟进put，hash值与元素的hashCode相关
public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

//跟进putVal，这里我们只需要观察前面这两个参数，
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    //元素为结点的数组，hash的一种实现
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    //为空，长度为0。意思是如果哈希表未初始化，就对其进行初始化
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    //根据对象的哈希值计算对象的存储位置，如果该位置没有元素，就存储元素，
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {//如果该位置由元素
        Node<K,V> e; K k;
        /*
        	存入的元素和之前的元素比较哈希值
        		如果哈希值不同，会继续向下执行，把元素添加到集合
        		如果哈希值相同，会调用对象的equals方法比较
        			如果返回false，会继续向下执行，把元素添加到集合
        			如果返回true，说明元素重复
        */
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//equals方法比较
            e = p;//说明元素重复，并没有将它添加到集合。
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {//哈希值不同
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                //把元素添加到集合
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

流程图：

总结：

• 它是根据hashCode方法和equals方法来确认元素是否重复
• HashSet集合存储元素，要保证元素的唯一性，需要重写hashCode方法和equals方法