【项目实战】从0开始入门JDK源码 - HashSet源码

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2024-03-26 15:09 69阅读 0赞

## 一、源码位置 ##

一般来说IDEA配置好JDK以后 ，JDK的源码其实也配置好了  
本文是基于JDK1.8的源码说明

> rt - java - util - HashSet  
> ![在这里插入图片描述][50c0bf96356846aa924d5a03dbfd1cd3.png]

## 二、 继承关系图 ##

HashSet

public class HashSet<E>
        extends AbstractSet<E>
        implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable{
        ...}

![在这里插入图片描述][214100f3d1e344e9910f8afe54f0d6c2.png]

## 三、源码解释 ##

> 底层实现是

### 3.1 定义内部参数 ###

//定义了一个HashMap
    private transient HashMap<E,Object> map;
    private static final Object PRESENT = new Object();

> 底层竟然有HashMap！

看到这里，说明一下，HashSet实际上是HashMap的  
加了transient，说明该属性不会被序列化的。

### 3.2 定义构造方法 ###

HashSet提供了三个构造函数，总共有三种方式的构造函数

#### 3.2.1 方式一：HashSet() ####

构造一个新的空集（空的Set）；  
备份的HashMap实例，具有默认的初始容量（16）和负载系数（0.75）。  
其中属性map默认初始化容量为16的数组table，加载因子为0.75.

public HashSet() {
        
        map = new HashMap<>();
    }
     
    public HashMap() {
        
    	// all other fields defaulted 0.75
       this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; 
    }

#### 3.2.2 方式二：HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) ####

public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        
         map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

#### 3.2.3 方式三： HashSet(int initialCapacity) ####

public HashSet(int initialCapacity) {
        
       map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }

#### 3.2.4 方式四： HashSet(Collection<? extends E> c) ####

public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }

#### 3.2.5 方式五： HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) \{ ####

HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

## 四、JDK中HashSet的源码 ##

下面是JDK中HashSet的源码：

public class HashSet<E>
        extends AbstractSet<E>
        implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
    {
        
        static class Node<E> {
        
            final int hash;
            final E key;
            Node<E> next;
    
            public Node(int hash, E key, Node<E> next) {
        
                this.hash = hash;
                this.key = key;
                this.next = next;
            }
        }
    
        transient Node<E> head;
        transient Node<E> tail;
        private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields = {
        
            new ObjectStreamField("hash", int.class),
            new ObjectStreamField("key", Object.class),
            new ObjectStreamField("next", Node.class),
        };
    
        // ... 省略其他方法的实现 ...
    }

HashSet的源码比较简单，它主要由两个部分组成：Node类和HashSet类。

Node类是HashSet的内部类，它表示一个链表节点，包含哈希值、键和一个指向下一个节点的指针。在HashSet中，每个元素都会被封装成一个Node对象，然后根据哈希值存储在哈希表中。

HashSet类继承自AbstractSet类，并实现了Set接口。它包含一个head节点和一个tail节点，用来表示链表的头部和尾部。HashSet中最重要的方法包括add、remove、contains和size等方法，它们用来实现HashSet的基本功能。

在HashSet的初始化过程中，它会创建一个空的Node对象作为头节点和尾节点，并初始化一个空的哈希表。当向HashSet中添加元素时，HashSet会根据元素的哈希值计算出一个哈希码，并将元素封装成一个Node对象，然后将这个Node对象插入到哈希表中。如果发生哈希冲突，HashSet会将这个新的Node对象插入到同一个哈希值的链表中。

当从HashSet中删除元素时，HashSet会根据元素的哈希值找到对应的Node对象，然后将这个Node对象从链表中删除。如果链表只剩下一个节点，HashSet会将这个节点设置为新的头节点或尾节点。

在HashSet中查找元素时，HashSet会根据元素的哈希值找到对应的Node对象，然后判断这个Node对象是否等于要查找的元素。如果相等，HashSet会返回这个元素；否则，HashSet会遍历链表，找到与要查找的元素相等的节点。

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