HashSet详解

概述

HashSet也是一个使用频率非常高的一个集合容器，最大的特点是存储的元素是没有重复的，而且是无序的，那么对于HashSet是如何判断原始是否重复、底层又是怎么实现的，你了解吗?

HashSet介绍

HashSet 基于 HashMap 来实现的，是一个不允许有重复元素的集合。

• 集合中的元素不重复
• 允许有null值
• 是无序的，即不会记录插入的顺序
• 不是线程安全的， 如果多个线程尝试同时修改 HashSet，则最终结果是不确定的

以上是HashSet的类结构图:

• 实现了Set接口，表名是一个去重集合容器
• 直接继承了AbstractSet类，该类实现了Set的骨干操作
• 实现了Cloneable接口，标记该类可以进行clone操作
• 实现了Serializable接口，标记改类可以序列化

构造方法

• public HashSet()

说明： 创建一个默认为空的HashSet

• public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)

说明：创建一个HashSet容器，initialCapacity表示设置初始容量大小，loadFactor表示负载因子, 当容量达到最大容量*负载因子时，需要进行扩容，这属于HashMap的知识。

• public HashSet(Collection<? extends E> c)

说明：创建一个容器内容为c的集合

关键方法

• public boolean add(E e)

说明：向集合中添加元素

• public boolean remove(Object o)

说明：向集合中删除元素

• public void clear()

说明：清空集合元素

• public int size()

说明：返回集合中元素的数量

使用案例

@Test
    public void test1() {
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("a");
        set.add("b");
        set.add("a");
        set.add("c");
        // 添加了4个元素，size = 3
        System.out.println(set.size());
        System.out.println(set);
    }

运行结果：

小结： 说明重复的元素不会被添加到集合中。

核心机制

实现原理

HashSet的实现原理是基于HashMap实现的，关键是要了解HashMap的实现原理，我们下文主要从源码说明HashSet的确是走的HashMap的逻辑。

如何判断元素是否是一致

HashSet最大的特点是集合中的元素不重复，那它是根据什么判断是否重复，或者是同一个元素呢？大致逻辑如下：

当你把对象加入到HashSet时，HashSet会先计算对象的hashcode值来判断对象加入的位置，同时也会与其他加入的对象的hashcode值作比较，如果没有相符的hashcode值，HashSet会假设对象没有重复出现，但是如果发现有相同hashcode值的对象，这时会调用equals()方法来来检查hashcode相等的对象是否真的相同，如果两者相同，HashSet就不会加入操作成功。

源码解析

主要看下add方法

// HashSet的add方法
public boolean add(E e) {
        // 调用map的put方法
        return map.put(e, PRESENT)==null;
}

定义了一个HashMap的属性，如下

所以说明HashSet的底层实现就是HashMap，只不过只关注map的key部分。

总结

HashSet是一个很有用的容器，最大的特点是集合中的元素都是不重复的，底层实现是基于HashMap，所以关键是要了解HashMap的实现机制。