Java中HashSet的实现原理是什么

Java中HashSet的实现原理是什么，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

HashSet来实现，因为它专门对快速查找进行了优化。

HashSet使用的是散列函数，那么它当中的元素也就无序可寻。当中是允许元素为null的。

先对实现原理进行一个总结：（1）基于HashMap实现的，默认构造函数是构建一个初始容量为16，负载因子为0.75 的HashMap。封装了一个 HashMap 对象来存储所有的集合元素，所有放入 HashSet 中的集合元素实际上由 HashMap 的 key 来保存，而 HashMap 的 value 则存储了一个 PRESENT，它是一个静态的 Object 对象。

（2）当我们试图把某个类的对象当成 HashMap的 key，或试图将这个类的对象放入 HashSet 中保存时，重写该类的equals(Object obj)方法和 hashCode() 方法很重要，而且这两个方法的返回值必须保持一致：当该类的两个的 hashCode() 返回值相同时，它们通过 equals() 方法比较也应该返回 true。通常来说，所有参与计算 hashCode() 返回值的关键属性，都应该用于作为 equals() 比较的标准。

（3）HashSet的其他操作都是基于HashMap的。

在这，为大家讲解HashSet 的实现原理：

它是基于HashMap实现的，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素，因此HashSet 的实现比较简单，相关HashSet的操作，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成， HashSet的源代码如下：

import java.util.AbstractSet;import java.util.Collection;import java.util.HashMap;import java.util.LinkedHashMap;import java.util.Set;import javax.swing.text.html.HTMLDocument.Iterator;public class HashSet      extends AbstractSet      implements Set, Cloneable, java.io.Serializable { static final long serialVersiOnUID= -5024744406713321676L; // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。 private transient HashMap map;  // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value，将此对象定义为static final。 private static final Object PRESENT = new Object();  // 默认的无参构造器，构造一个空的HashSet。 //  // 实际底层会初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。  public HashSet() { map = new HashMap(); }  // 构造一个包含指定collection中的元素的新set。 // // 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定 // collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。 // @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。  public HashSet(Collection c) { map = new HashMap(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); }  // 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。 // // 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。 // @param initialCapacity 初始容量。 // @param loadFactor 加载因子。   public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap(initialCapacity, loadFactor); }  // 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。 // // 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。 // @param initialCapacity 初始容量。  public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap(initialCapacity); } // 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。 // 此构造函数为包访问权限，不对外公开，实际只是是对LinkedHashSet的支持。 // // 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。 // @param initialCapacity 初始容量。 // @param loadFactor 加载因子。 // @param dummy 标记。   HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) { map = new LinkedHashMap(initialCapacity, loadFactor); }  // 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。 // // 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。 // 可见HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上， // value使用一个static final的Object对象标识。 // @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。  public Iterator iterator() {    return map.keySet().iterator(); }  // 返回此set中的元素的数量（set的容量）。 // // 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set中元素的个数。 // @return 此set中的元素的数量（set的容量）。  public int size() { return map.size(); }  // 如果此set不包含任何元素，则返回true。 // // 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。 // @return 如果此set不包含任何元素，则返回true。  public boolean isEmpty() { return map.isEmpty(); }  // 如果此set包含指定元素，则返回true。 // 更确切地讲，当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e)) // 的e元素时，返回true。 // // 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。 // @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。 // @return 如果此set包含指定元素，则返回true。  public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); } // 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。 // 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) // 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。 // 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。 // // 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。 // 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key //与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true）， //新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变， // 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中， // 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。 // @param e 将添加到此set中的元素。 // @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。  public boolean add(E e) {     return map.put(e, PRESENT)==null; } // 如果指定元素存在于此set中，则将其移除。 // 更确切地讲，如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e， // 则将其移除。如果此set已包含该元素，则返回true // （或者：如果此set因调用而发生更改，则返回true）。（一旦调用返回，则此set不再包含该元素）。 // // 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。 // @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。 // @return 如果set包含指定元素，则返回true。  public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT; }  // 从此set中移除所有元素。此调用返回后，该set将为空。 // // 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。  public void clear() { map.clear(); }  // 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。 // 底层实际调用HashMap的clone()方法，获取HashMap的浅表副本，并设置到HashSet中。  public Object clone() {   try {     HashSet newSet = (HashSet) super.clone();     newSet.map = (HashMap) map.clone();     return newSet;   } catch (CloneNotSupportedException e) {     throw new InternalError();   } } }

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