JAVA集合V-Set接口实现类HashSet
1.HashSet简单说明
（1）说明
- HashSet实现了Set接口
- HashSet实际上是HashMap，看下图源码
- 可以存放null值，但是只能有一个
- HashSet不保证元素是有序的，取决于Hash后，再确定索引的结果（不保证存放元素的顺序和取出的顺序一致）。
- 不能有重复元素/对象，前面Seth中已说明。
2.案例说明
package Collection.hashSet;
import java.util.HashSet;
public class hashSetTest2 {
public static void main(String[] args) {
HashSet hashSet = new HashSet();
//1. 在执行 add 方法后，会返回一个 boolean 值
// 2. 如果添加成功，返回 true, 否则返回 false
// 3. 可以通过 remove 指定删除哪个对象
hashSet.add("lucy");//T
hashSet.add("lucy");//F
//创建两个Dog对象，名字和age均相同，可以添加成功
HashSet hashSet1=new HashSet();
hashSet1.add(new Dog("嘿嘿",3));//T
hashSet1.add(new Dog("嘿嘿",3));//T
for (Object o : hashSet1) {
System.out.println(o);
}
//面试题：利用String创建两个对象，内容相同，
//添加不了的原因：
//因为String类中重写了hashcode和equals方法
//而hashset在添加时，会利用hashcode和equals方法比较当前添加对象或元素是否相等
//当将Dog类中重写hashcode和equals方法后，发现，上面添加时new Dog("嘿嘿",3)
//也只能添加第一个。
HashSet hashSet2=new HashSet();
hashSet2.add(new String("小明"));//可以
hashSet2.add(new String("小明"));//添加不了
for (Object o : hashSet2) {
System.out.println(o);
}
}
}
class Dog{
private String name;
private int age;
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Dog{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Dog dog = (Dog) o;
if (age != dog.age) return false;
return name != null ? name.equals(dog.name) : dog.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
3.hashSet底层源码
HashSet底层是HashMap,HashMap底层是（数组+链表+红黑树）
（1）HashSet添加元素的方式
- 先获取元素的哈希值（hashcode方法以及一个右移操作">>>"），源码计算公式 return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
- 对哈希值进行运算，得出一个索引值即为要存放哈希表中的位置号
- 如果该位置上没有其他元素，则直接存放；如果该位置上已经有元素，则需要进行equals判断，如果相等，则不再添加；如果不相等，则以链表的方式添加。
如下图解：
（2）HashSet底层解析
- HashSet底层是HashMap
- 添加一个元素时，先得到hash值-会转成索引值
- 找到存储数据表table，看这个索引位置是否已经存放有元素
- 如果没有，直接加入
- 如果有，调用equals比较，如果相同，就放弃添加；否则就添加到最后
- 在java8中，如果一条链表的元素个数到达TREEIFY_THRESHOLD（默认是8），并且table的大小>=MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认64），就会进行树化（红黑树）。
涉及源码有些复杂，简单介绍：
package Collection.hashSet;
import java.util.HashSet;
public class hashSetTest {
public static void main(String[] args) {
HashSet set = new HashSet();
set.add("java");
set.add("php");
set.add("java");
System.out.println("set="+set);
}
/*
* HashSet 底层源码剖析
* 1，执行构造器hashset()
* public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
2，执行add方法
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;//PRESENT是一个object类，仅仅
用于占位，为了使用hashMap
}
3，执行put()方法，会得到一个key的hash值， 算法：return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
4，执行putVal（）方法
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
//table就是hashMap的一个数组，类型为node[]
//if语句的作用是为table赋值，如果table为空，如进入resize()，为
//table赋值16个大小的空间
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//根据key的hash值定位table表的位置，判断改位置是否为空，
//如果为空执行if语句内容，则创建一个node<key="java",value=PRESENT>；
//否则，执行else语句，判断hash值和equals.
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
//当前索引对应的table中的位置的第一个元素的hash值与当前key的hash值比较p.hash == hash
//同时比较对应的key的是否相等，(key != null && key.equals(k))
//或者key的地址是否相等（可能传入的是对象）(k = p.key) == key。
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//在判断p是不是一颗红黑树
//如果是一颗红黑树，就调用putTreeVal来进行添加
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
//（1）依次和该链表的每一个元素比较后，都不相同，则加入该链表的最后
注意：在把元素添加到链表后，立即判断该链表是否已经到该链表的最后
，就调用treeifyBin()对当前这个链表进行树化（转成红黑树）
注意，在转成红黑树时，要进行判断数组长度是否大于64，如果没有
继续扩容，直到数组长度为64，且链表长度等于8时，转成红黑树。
//（2）依次和该链表的每一个元素比较过程中，如果有相同情况，就直接break.
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
//留给子类去实现的方法
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
*
*
*
* */
}
