Java容器HashSet和LinkedHashSet源代码解析

柔光的暖阳◎ 2022-06-15 07:36 179阅读 0赞

## **写在前面的话** ##

本文针对的是Java1.6进行的源码分析，与其他版本可能存在差异。

## **概述** ##

HashSet和LinkedHashSet分别是用HashMap和LinkedHashMap来实现的，它们是把数据作为Key值存入到HashMap或LinkedHashMap中。因此Set都不允许有重复的值，且HashSet是无序的，LinkedHashSet是有序的。之前，已经介绍过HashMap和LinkedHashMap的相关内容了，可以分别参考[Java容器HashMap源代码解析][Java_HashMap] 和 [Java容器LinkedHashMap源代码解析][Java_LinkedHashMap] 。

## **源代码解析** ##

LinkedHashSet是继承自HashSet的，因此，我们先看HashSet的源代码。

**属性和构造方法**

//用于存放数据
        private transient HashMap<E,Object> map;
    
        //存放到HashMap中的值
        private static final Object PRESENT = new Object();
    
        //默认构造方法，新建一个容量为16，加载因子为0.75的HashMap
        public HashSet() {
            map = new HashMap<E,Object>();
        }
    
        //带有collection参数的构造方法
        public HashSet(Collection<? extends E> c) {
            map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
            addAll(c);
        }
    
        //给定容量和加载因子的构造方法
        public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
            map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
        }
    
        //给定容量的构造方法
        public HashSet(int initialCapacity) {
            map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
        }
    
        //多了dummy参数，在LinkedHashSet会用这个构造方法
        HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
            map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
        }

带有collection参数的构造函数用到了addAll方法，在HashSet中并没有重写这个方法，因此这里直接用的AbstractCollection中的该方法。代码如下：

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
            boolean modified = false;
            Iterator<? extends E> e = c.iterator();
            //遍历collection迭代器
            while (e.hasNext()) {
                //调用相应容器的add方法
                if (add(e.next()))
                modified = true;
            }
            return modified;
        }

在HashSet中定义了两个属性，map用于存放数据，PRESENT 是往map中存放数据时，默认的value值。它有五个构造方法，前四个都是调用HashMap的对应构造方法来初始化map。最后一个多了dummy函数，是提供给LinkedHashSet用的，LinkedHashSet通过调用LinkedHashMap的构造方法来初始化map。

**其它方法**

//迭代器，因为HashSet相当于对HashMap的key进行遍历，所以直接返回
        //map中keySet的迭代器即可。因此HashSet也是无序的。
        public Iterator<E> iterator() {
            return map.keySet().iterator();
        }
    
        //返回大小，直接返回map的大小即可
        public int size() {
            return map.size();
        }
    
        //判断是否为空，也就是判断map是否为空
        public boolean isEmpty() {
            return map.isEmpty();
        }
    
        //判断是否包含某个值，直接调用map的containsKey方法
        public boolean contains(Object o) {
            return map.containsKey(o);
        }
    
        //添加元素，直接调用map的put方法
        public boolean add(E e) {
            return map.put(e, PRESENT)==null;
        }
    
        //删除元素，直接调用map的remove方法
        public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
        }
    
        //情空Set，直接调用map的清空方法
        public void clear() {
            map.clear();
        }
    
        //拷贝set
        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();
            }
        }

HashSet提供的这些方法都是通过调用HashMap的对应方法来实现的，在这里不再详述，如果不熟悉HashMap中这些方法的具体实现，请参考文章开头提到的两篇博文。

**LinkedHashSet构造方法**

介绍完了HashSet，我们再看一下LinkedHashSet的具体实现。LinkedHashSet是继承自HashSet的，它本身只提供了四个构造方法，都是通过调用HashSet最后一个构造函数来实现的。代码如下：

//给定map容量和加载因子的构造方法
        public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
            super(initialCapacity, loadFactor, true);
        }
    
        //给定容量的构造方法，加载因子默认用0.75
        public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
            super(initialCapacity, .75f, true);
        }
    
        //默认构造方法，容量用默认值16，加载因子用默认值0.75
        public LinkedHashSet() {
            super(16, .75f, true);
        }
    
        //带有collection参数的构造方法
        public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
            super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
            addAll(c);
        }

[Java_HashMap]: http://blog.csdn.net/kevin_zhai/article/details/72652516
[Java_LinkedHashMap]: http://blog.csdn.net/kevin_zhai/article/details/72731085

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