集合之HashSet（含JDK1.8源码分析）

一、前言

　　我们已经分析了List接口下的ArrayList和LinkedList，以及Map接口下的HashMap、LinkedHashMap、TreeMap，接下来看的是Set接口下HashSet和LinkedHashSet，其实在分析完了HashMap、LinkedHashMap之后，再来看HashSet和LinkedHashSet就会非常简单。

　　四个关注点在hashSet上的答案

二、hashSet的数据结构

　　因为hashSet的底层是基于hashMap，所以hashSet的数据结构就是hashMap的数据结构，因为前面已经分析过了hashMap的数据结构，这里不再赘述。集合之HashMap（含JDK1.8源码分析）。

三、hashSet源码分析-属性及构造函数

　　3.1 类的继承关系

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

　　说明：实现了Set接口，其内定义了一些共有的操作。

　　3.2 类的属性

    //版本序列号       
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
    
    //基于map的操作
    private transient HashMap<E,Object> map;

    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();

　　说明：hashSet的底层是基于hashMap或linkedHashMap的，所以定义了一个HashMap的属性，又因为map是基于键值对来进行操作的，所以又定义了一个假的key-value中的value：PRESENT，注意此属性被final修饰，即值永远不会被改变，仅仅是在map操作时补一下value的位置。所有通过hashSet添加进来的key都对应同一个value值，PRESENT。

　　3.3 类的构造函数

　　

　　如上所述，共有五种。这里说明一下hashSet下定义的基于两种不同的map操作的构造函数。

 　　1、HashSet()型

/**
     * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
     * default initial capacity (16) and load factor (0.75).
     */
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

　　说明：底层基于hashMap进行操作，红框中剩下的三种也是基于hashMap操作的。

　　2、HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy)

/**
     * Constructs a new, empty linked hash set.  (This package private
     * constructor is only used by LinkedHashSet.) The backing
     * HashMap instance is a LinkedHashMap with the specified initial
     * capacity and the specified load factor.
     *
     * @param      initialCapacity   the initial capacity of the hash map
     * @param      loadFactor        the load factor of the hash map
     * @param      dummy             ignored (distinguishes this
     *             constructor from other int, float constructor.)
     * @throws     IllegalArgumentException if the initial capacity is less
     *             than zero, or if the load factor is nonpositive
     */
    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

　　说明：注意该构造方法不是public的，且注释中已经说该构造方法只会被LinkedHashSet使用，所以平常我们new HashSet的时候是不能用的，该方法只有在创建LinkedHashSet对象的时候：new LinkedHashSet()才会被调用，如下super(16, .75f, true)才会调用此方法。

/**
     * Constructs a new, empty linked hash set with the default initial
     * capacity (16) and load factor (0.75).
     */
    public LinkedHashSet() {
        super(16, .75f, true);
    }

四、hashSet源码分析-核心函数

　　hashSet的add方法，contains方法，remove方法等等都是基于hashMap的操作方式，前面已经分析过，这里不再赘述。

　　4.1 add方法

/**
     * Adds the specified element to this set if it is not already present.
     * More formally, adds the specified element <tt>e</tt> to this set if
     * this set contains no element <tt>e2</tt> such that
     * <tt>(e==null&nbsp;?&nbsp;e2==null&nbsp;:&nbsp;e.equals(e2))</tt>.
     * If this set already contains the element, the call leaves the set
     * unchanged and returns <tt>false</tt>.
     *
     * @param e element to be added to this set
     * @return <tt>true</tt> if this set did not already contain the specified
     * element
     */
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

　　4,2 remove方法

/**
     * Removes the specified element from this set if it is present.
     * More formally, removes an element <tt>e</tt> such that
     * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;e==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(e))</tt>,
     * if this set contains such an element.  Returns <tt>true</tt> if
     * this set contained the element (or equivalently, if this set
     * changed as a result of the call).  (This set will not contain the
     * element once the call returns.)
     *
     * @param o object to be removed from this set, if present
     * @return <tt>true</tt> if the set contained the specified element
     */
    public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
    }

　　4.3 contains方法

/**
     * Returns <tt>true</tt> if this set contains the specified element.
     * More formally, returns <tt>true</tt> if and only if this set
     * contains an element <tt>e</tt> such that
     * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;e==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(e))</tt>.
     *
     * @param o element whose presence in this set is to be tested
     * @return <tt>true</tt> if this set contains the specified element
     */
    public boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }

　　举例：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet hashSet = new HashSet<>();
        hashSet.add("zs");
        hashSet.add("ls");
        hashSet.add("ww");
        hashSet.add("zl");
        hashSet.add(null);
        hashSet.add("zs");
        System.out.println(hashSet);
        boolean zs1 = hashSet.remove("zs");
        System.out.println("删除zs===" + zs1);
        System.out.println(hashSet);
        boolean zs = hashSet.contains("zs");
        System.out.println("是否包含zs===" + zs);
    }
}

　　结果：可见，hashSet允许空值，不允许重复数据，无序。

[ww, null, zl, ls, zs]
删除zs===true
[ww, null, zl, ls]
是否包含zs===false

五、总结

　　可见，hashSet是与hashMap相对应的，分析完hashMap再来看hashSet就很简单了。