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HashSet簡介

HashSet特點

• 非執行緒安全
• 允許null值
• 新增值得時候會先獲取物件的hashCode方法，如果hashCode 方法返回的值一致，則再呼叫equals方法判斷是否一致，如果不一致才add元素。
  注意： 對於HashSet中儲存的物件，請注意正確重寫其equals和hashCode方法，以保證放入的物件的唯一性。

HashSet原始碼

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

    //底層使用HashMap來儲存HashSet中所有元素。 
    private transient HashMap<E,Object> map;

    //定義一個虛擬的Object物件作為HashMap的value，將此物件定義為static final。
    private static final Object PRESENT = new Object();

    /** 
    * 預設的無參構造器，構造一個空的HashSet。 
    *  
    * 實際底層會初始化一個空的HashMap，並使用預設初始容量為16和載入因子0.75。 
    */  
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

     /** 
     * 構造一個包含指定collection中的元素的新set。 
     * 
     * 實際底層使用預設的載入因子0.75和足以包含指定 
     * collection中所有元素的初始容量來建立一個HashMap。 
     * @param c 其中的元素將存放在此set中的collection。 
     *
     * @throws NullPointerException if the specified collection is null
     */
    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構造一個空的HashSet。 
     * 
     * 實際底層以相應的引數構造一個空的HashMap。 
     * @param initialCapacity 初始容量。 
     * @param loadFactor 載入因子。
     * @throws     IllegalArgumentException if the initial capacity is less
     *             than zero, or if the load factor is nonpositive
     */
    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    /** 
     * 以指定的initialCapacity構造一個空的HashSet。 
     * 
     * 實際底層以相應的引數及載入因子loadFactor為0.75構造一個空的HashMap。 
     * @param initialCapacity 初始容量。
     * @throws     IllegalArgumentException if the initial capacity is less
     *             than zero
     */
    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }

    /** 
     * 以指定的initialCapacity和loadFactor構造一個新的空連結雜湊集合。 
     * 此建構函式為包訪問許可權，不對外公開，實際只是是對LinkedHashSet的支援。 
     * 
     * 實際底層會以指定的引數構造一個空LinkedHashMap例項來實現。 
     * @param initialCapacity 初始容量。 
     * @param loadFactor 載入因子。 
     * @param dummy 標記。！
     * @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);
    }

    /**
     * 返回對此set中元素進行迭代的迭代器。返回元素的順序並不是特定的。 
     *  
     * 底層實際呼叫底層HashMap的keySet來返回所有的key。 
     * 可見HashSet中的元素，只是存放在了底層HashMap的key上， 
     * value使用一個static final的Object物件標識。 
     * @return 對此set中元素進行迭代的Iterator。
     * @see ConcurrentModificationException
     */
    public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }

    /**
     * 返回此set中的元素的數量（set的容量）。 
     * 
     * 底層實際呼叫HashMap的size()方法返回Entry的數量，就得到該Set中元素的個數。 
     * @return 此set中的元素的數量（set的容量）。
     */
    public int size() {
        return map.size();
    }

    /**
     * 如果此set不包含任何元素，則返回true。 
     * 
     * 底層實際呼叫HashMap的isEmpty()判斷該HashSet是否為空。 
     * @return 如果此set不包含任何元素，則返回true。 
     */
    public boolean isEmpty() {
        return map.isEmpty();
    }

    /**
     * 如果此set包含指定元素，則返回true。 
     * 更確切地講，當且僅當此set包含一個滿足(o==null ? e==null : o.equals(e)) 
     * 的e元素時，返回true。 
     * 
     * 底層實際呼叫HashMap的containsKey判斷是否包含指定key。 
     * @param o 在此set中的存在已得到測試的元素。 
     * @return 如果此set包含指定元素，則返回true。
     */
    public boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }

    /**
     * 如果此set中尚未包含指定元素，則新增指定元素。 
     * 更確切地講，如果此 set 沒有包含滿足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 
     * 的元素e2，則向此set 新增指定的元素e。 
     * 如果此set已包含該元素，則該呼叫不更改set並返回false。 
     * 
     * 底層實際將將該元素作為key放入HashMap。 
     * 由於HashMap的put()方法新增key-value對時，當新放入HashMap的Entry中key 
     * 與集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通過equals比較也返回true）， 
     * 新新增的Entry的value會將覆蓋原來Entry的value，但key不會有任何改變， 
     * 因此如果向HashSet中新增一個已經存在的元素時，新新增的集合元素將不會被放入HashMap中， 
     * 原來的元素也不會有任何改變，這也就滿足了Set中元素不重複的特性。 
     * @param e 將新增到此set中的元素。 
     * @return 如果此set尚未包含指定元素，則返回true。
     */
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

    /**
     * 如果指定元素存在於此set中，則將其移除。 
     * 更確切地講，如果此set包含一個滿足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e， 
     * 則將其移除。如果此set已包含該元素，則返回true 
     * （或者：如果此set因呼叫而發生更改，則返回true）。（一旦呼叫返回，則此set不再包含該元素）。 
     * 
     * 底層實際呼叫HashMap的remove方法刪除指定Entry。 
     * @param o 如果存在於此set中則需要將其移除的物件。 
     * @return 如果set包含指定元素，則返回true。
     */
    public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
    }

    /**
     * 從此set中移除所有元素。此呼叫返回後，該set將為空。 
     * 
     * 底層實際呼叫HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。
     */
    public void clear() {
        map.clear();
    }

    /**
     * 返回此HashSet例項的淺表副本：並沒有複製這些元素本身。 
     * 
     * 底層實際呼叫HashMap的clone()方法，獲取HashMap的淺表副本，並設定到  HashSet中。
     * @return a shallow copy of this set
     */
    @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);
        }
    }

    /**
     * Save the state of this <tt>HashSet</tt> instance to a stream (that is,
     * serialize it).
     *
     * @serialData The capacity of the backing <tt>HashMap</tt> instance
     *             (int), and its load factor (float) are emitted, followed by
     *             the size of the set (the number of elements it contains)
     *             (int), followed by all of its elements (each an Object) in
     *             no particular order.
     */
    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);

        // Constructing the backing map will lazily create an array when the first element is
        // added, so check it before construction. Call HashMap.tableSizeFor to compute the
        // actual allocation size. Check Map.Entry[].class since it's the nearest public type to
        // what is actually created.

        SharedSecrets.getJavaOISAccess()
                     .checkArray(s, Map.Entry[].class, HashMap.tableSizeFor(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);
        }
    }

    /**
     * Creates a <em><a href="Spliterator.html#binding">late-binding</a></em>
     * and <em>fail-fast</em> {@link Spliterator} over the elements in this
     * set.
     *
     * <p>The {@code Spliterator} reports {@link Spliterator#SIZED} and
     * {@link Spliterator#DISTINCT}.  Overriding implementations should document
     * the reporting of additional characteristic values.
     *
     * @return a {@code Spliterator} over the elements in this set
     * @since 1.8
     */
    public Spliterator<E> spliterator() {
        return new HashMap.KeySpliterator<E,Object>(map, 0, -1, 0, 0);
    }
}