一、HashSet继承关系
1、继承
public boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
// o没有实现Set接口，返回false
if (!(o instanceof Set))
return false;
// 向下转换
Collection<?> c = (Collection<?>) o;
// 元素个数不相等，返回false
if (c.size() != size())
return false;
try {
// 判断是否包含c中的所有元素
return containsAll(c);
} catch (ClassCastException unused) {
return false;
} catch (NullPointerException unused) {
return false;
}
}
// 迭代器遍历，返回所有对象的hashCode的和
public int hashCode() {
int h = 0;
Iterator<E> i = iterator();
while (i.hasNext()) {
E obj = i.next();
if (obj != null)
h += obj.hashCode();
}
return h;
}
// 删除存在于c中所有元素，遍历少数量的集合
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
// 如果c为null，抛出空指针异常
Objects.requireNonNull(c);
boolean modified = false;
if (size() > c.size()) {
for (Iterator<?> i = c.iterator(); i.hasNext(); )
modified |= remove(i.next());
} else {
for (Iterator<?> i = iterator(); i.hasNext(); ) {
if (c.contains(i.next())) {
i.remove();
modified = true;
}
}
}
return modified;
}
modified |= remove(i.next())的说明：|为或运算符，只要remove(i.next())方法删除成功一次，modified就为true，否则为false。
2、接口
- Serializable接口，表明它支持序列化
- Cloneable接口，表明它支持克隆，可以调用超类的
clone()方法进行浅拷贝
二、HashSet类源码解读
1、属性
// 版本号
static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
// 底层使用HashMap存储数据
// 使用transient修饰，序列化时忽略此属性
private transient HashMap<E,Object> map;
// 用来填充底层数据结构HashMap中的value，因为HashSet只用key存储数据
private static final Object PRESENT = new Object();
2、构造器
构建了一个空的set集合，其底层的HashMap实例使用默认的初始容量（16）和加载因子（0.75）
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
使用HashMap(int)构造器，创建了一个新的HashSet
初始容量由对象 c 的 临界值 和 默认初始化容量 的最大值决定
临界值 = 数组长度容量 * 负载因子
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
addAll(c);
}
/**
* 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个HashMap。
*/
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}
/**
* 以指定的initialCapacity和默认的loadFactor（0.75）构造一个HashMap。
*/
public HashSet(int initialCapacity) {
map = new HashMap<>(initialCapacity);
}
/**
* 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个LinkedHashMap。
* dummy 为标识，该构造函数主要作用是对LinkedHashSet起到一个支持作用，访问权限为包权限，不对外公开的
*/
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}
3、方法
HashSet内部的功能都是基于HashMap实现
/**
* 返回迭代器，用于迭代
*/
public Iterator<E> iterator() {
return map.keySet().iterator();
}
/**
* 元素个数
*/
public int size() {
return map.size();
}
/**
* 是否为空
*/
public boolean isEmpty() {
return map.isEmpty();
}
/**
* 是否包含给定元素
*/
public boolean contains(Object o) {
return map.containsKey(o);
}
/**
* 添加元素，如果 Set集合中未包含该元素，返回true
*/
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
/**
* 删除元素，如果Set集合包含该元素，返回true
*/
public boolean remove(Object o) {
return map.remove(o)==PRESENT;
}
/**
* 清除元素
*/
public void clear() {
map.clear();
}
/**
* 浅克隆
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public Object clone() {
try {
HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
return newSet;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError(e);
}
}
自定义 序列化 和 反序列化 方法
writeObject和readObject都是private方法，它如何被外部类（ObjectOutputStream和ObjectInputStream）调用？
利用反射机制。ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 使用了反射来寻找是否声明了这两个方法。因为它们使用getPrivateMethod，所以这些方法不得不被声明为priate以至于供ObjectOutputStream来使用。
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException {
// Write out any hidden serialization magic
s.defaultWriteObject();
// Write out HashMap capacity and load factor
s.writeInt(map.capacity());
s.writeFloat(map.loadFactor());
// Write out size
s.writeInt(map.size());
// Write out all elements in the proper order.
for (E e : map.keySet())
s.writeObject(e);
}
/**
* Reconstitute the <tt>HashSet</tt> instance from a stream (that is,
* deserialize it).
*/
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
// Read in any hidden serialization magic
s.defaultReadObject();
// Read capacity and verify non-negative.
int capacity = s.readInt();
if (capacity < 0) {
throw new InvalidObjectException("Illegal capacity: " +
capacity);
}
// Read load factor and verify positive and non NaN.
float loadFactor = s.readFloat();
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) {
throw new InvalidObjectException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
}
// Read size and verify non-negative.
int size = s.readInt();
if (size < 0) {
throw new InvalidObjectException("Illegal size: " +
size);
}
// Set the capacity according to the size and load factor ensuring that
// the HashMap is at least 25% full but clamping to maximum capacity.
capacity = (int) Math.min(size * Math.min(1 / loadFactor, 4.0f),
HashMap.MAXIMUM_CAPACITY);
// Create backing HashMap
map = (((HashSet<?>)this) instanceof LinkedHashSet ?
new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) :
new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor));
// Read in all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++) {
@SuppressWarnings("unchecked")
E e = (E) s.readObject();
map.put(e, PRESENT);
}
}
三、总结
HashSet底层是基于HashMap实现的，HashSet内部通过使用HashMap的键来存储集合中的元素。
- HashMap不能存储重复的Key，所以HashSet不能存放重复元素。
- 由于HashMap的key是
基于hashCode存储对象的，所以hashSet中存放的对象也是无序的。 - 内部的HashMap的所有值都是PRESENT，PRESENT在实例域的地方直接初始化了，而且不允许改变。
- HashSet没有提供get方法，但是可以通过Iterator迭代器获取数据
参考文章：https://www.cnblogs.com/DarkSki/p/15733162.html
