Set中的元素为什么不允许重复
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为了弄清楚这个问题 , 我又看了一遍 Collection 部分 , 并且看了些其中的源码 , 觉得对其中的实现又明白了一点 , 现在说出来和大家共享 .
我们先看一下 Set 类的关系图：
现在我们就从 Set 说起。
Set 接口为我们提供了一个 add() 方法，以让我们添加元素。所以我们看一下在其实现类 HashSet 中是如何实现的呢？
我们看 HashSet 中的 add() 方法实现；
public boolean add( E o ) {
return map.put(o, PRESENT)==null;
}
你可能回问怎么回出来 map 了呢？
Map 又是一个什么变量呢？
我们来看 map 是在在哪定义的。原来，在 HashSet 中定义了这样的两个变量：
private transient HashMap<E,Object> map;
private static final Object PRESENT = new Object();
我们再看一下上面的 add() 方法。
map.put(o, PRESENT)==null
实际执行的是 map 的方法，并且我们添加的对象是 map 中的 key,value 是执行的同一个对象PRESENT.
因为map中的key是不允许重复的，所以set中的元素不能重复。
下面我们再看一下， map 又是如何保证其 key 不重复的呢？
现在我们看一下 map 中的 put() 方法的实现：
HashMap 实现了 map ，在 HashMap 中是这样实现的：
public V put(K key, V value) {
K k = maskNull(key);
int hash = hash(k);
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
if (e.hash == hash && eq(k, e.key)) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, k, value, i);
return null;
}
我们我们按照方法的执行一步一步的来看一下，其实现的过程。
K k = maskNull(key);
这一步是要判断当前的要添加的对象的 key 是否为空，如果为空的话，那么就生成一个新的对象作为其 key 。实现如下：
static final Object NULL_KEY = new Object();
* Returns internal representation for key. Use NULL_KEY if key is null.
static <T> T maskNull(T key) {
return key == null ? (T)NULL_KEY : key;
}
之后
int hash = hash(k);
我们看一下 hash() 方法的实现：
static int hash(Object x) {
int h = x.hashCode();
h += ~(h << 9);
h ^= (h >>> 14);
h += (h << 4);
h ^= (h >>> 10);
return h;
}
这一步其实是要得到当前要添加对象的 hashcode, 方法中，首先通过int h = x.hashCode() 取得了当前的要添加对象的 hashcode, 然后
h += ~(h << 9);
h ^= (h >>> 14);
h += (h << 4);
h ^= (h >>> 10);
生成一个新的 hashcode.
接着执行的是
（从此处开始，我理解的比较肤浅，请看到此出的朋友多多指点）
int i = indexFor(hash, table.length);
这个方法是要 Returns index for hash code h.
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}
下面就要根据 hashmap 中的元素逐个的比较，看是否相同，如果不同就回添加一个新的元素。是通过循环判断来实现的。
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
if (e.hash == hash && eq(k, e.key)) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
这句我的理解是：在内存中的可以访问元素又多了一个。也就是说，添加之后，可以通过hashmap来访问此元素了。
return oldValue;
}
}
通过循环判断是否有完全相同的对象，包括 hashcode 和 value 值。如果已经存在就返回其值，如果不存在就执行一下操作。
modCount++;
addEntry(hash, k, value, i);
return null;
对象不存在，首先修改 hashmap 的修改次数，即 modCount 加 1. 然后将对象添加到数组中。
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);
}
仍然是数组，我们来看一下 , 在 hashmap 中用来存放对象的数组的定义：
transient Entry[] table;
至此，我想大家也许应该明白了，为什么在 set 中是不允许存放重复值的。
通过才的分析，我们可以看到， map 的一些特征：
1. 在 map 中也是不能存放完全相同的元素的
2. 如果你存入的对象的 key 值已经存在的话，那么新的 value 将会取代老的 value 值，但是并不会添加新的元素进去。
我们可以通过一个测试程序来证明这一点：
public void mapTest() {
Map m = new HashMap();
/**
* we can put the int 1 and the value 1 into the map
* but we cannot get the 1 as int from the map
* why ?
* we only get the 1 as integer from the map,
* so we only get the object from the map,if we put the value into
* the map,we will get one instance of the wrapper of that
*/
m.put(1, 1);
//int i = m.get(1);
Integer i = (Integer) m.get(1);
System.out.println(i);
m.put(1, 1);
m.put(1, 1);
System.out.println("map : " + m);
System.out.println("map size : " + m.size());
m.put(1, 2);
System.out.println("map : " + m);
System.out.println("map size : " + m.size());
}
运行的结果是：
map : {1=1}
map size : 1
map : {1=2}
map size : 1
希望此文能大家有所帮助。
