java源碼閱讀HashSet
1類簽名與註解
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
此類實現Set接口,由哈希表(實際為HashMap實例)支持。 對集合的叠代次序不作任何保證。特別是,它不能保證順序在一段時間內保持不變(HashMap的擴容重hash)。 這個類允許null元素。
請註意,此實現不同步。 如果多個線程並發訪問哈希集,並且至少有一個線程修改該集合,那麽它必須在外部進行同步。 這通常通過在自然地封裝集合的一些對象上進行同步來實現。 如果沒有這樣的對象存在,那麽該集合應該使用Collections.synchronizedSet
Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));
該類iterator方法返回的叠代器是故障快速的。此機制在HashMap一節中有詳細講述。
2屬性
static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L; private transient HashMap<E,Object> map; // Map中的一個虛擬值 private staticfinal Object PRESENT = new Object();
HashSet是通過HashMap實現的,所以內部持有map的引用,Set的值對應著Map中的key,但是每次map的插入需要是<key,value>的鍵值對,所以就有了虛擬的value對象,就是PRESENT。
3構造方法
//1默認 public HashSet() { map = new HashMap<>(); } //2通過集合構造 public HashSet(Collection<? extends E> c) { map= new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); } //3指定HashMap的初始化容量和負載因子 public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor); } //4指定HashMap的初始化容量 public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap<>(initialCapacity); } //5指定初始化容量和負載因子,內部通過LinkedHashMap實現 HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) { map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor); }
註意:構造方法5的dummy參數其實沒有特別的意義,唯一作用是通過多一個參數來區別構造方法3(方法重載)。
4常用方法
(1)add
public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null; }
(2)remove
public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT; }
(3)contains
public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); }
(4)其他常用
public Iterator<E> iterator() { return map.keySet().iterator(); } public int size() { return map.size(); } public boolean isEmpty() { return map.isEmpty(); }
HashSet的常用方法都是通過調用HashMap的方法實現的。
5其他
(1)clone
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); } }
(2)序列化與反序列化
//序列化 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); } //反序列化 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { // Read in any hidden serialization magic s.defaultReadObject(); // 讀capacity(檢查非負). int capacity = s.readInt(); if (capacity < 0) { throw new InvalidObjectException("Illegal capacity: " + capacity); } // 讀負載因子(不能為null). 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); } // 計算需要的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)); // 構造HashMap對象 map = (((HashSet<?>)this) instanceof LinkedHashSet ? new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) : new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor)); // 往HashMap中添加鍵值對 for (int i=0; i<size; i++) { @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) s.readObject(); map.put(e, PRESENT); } }
(3)equals
HashSet類中沒有實現equls方法,而是從父類AbstractSet中繼承過來的。AbstractSet中equls實現如下:
public boolean equals(Object o) { if (o == this) return true; if (!(o instanceof Set)) return false; Collection<?> c = (Collection<?>) o; if (c.size() != size()) return false; try { return containsAll(c); } catch (ClassCastException unused) { return false; } catch (NullPointerException unused) { return false; } } public boolean containsAll(Collection<?> c) { for (Object e : c) if (!contains(e)) return false; return true; } public boolean contains(Object o) { Iterator<E> it = iterator(); if (o==null) { while (it.hasNext()) if (it.next()==null) return true; } else { while (it.hasNext()) if (o.equals(it.next())) return true; } return false; }
equals首先判斷是否引用同1個對象,若是則返回true。
否則,判斷是否都是Set類型的,若不是則返回false。
若是,判斷是否都有相等的size,若不是則返回false。
若是,則調用containsAll是否包含所有元素,若是則返回true,否則返回false。
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