集合系列 Set（六）：HashSet

HashSet 是 Set 集合的哈希实现，其继承了 AbstractSet 抽象类，并实现了 Set 接口。

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

原理

为了深入理解 HashSet 的原理，我们将从类成员变量、构造方法、核心方法两个方面逐一介绍。

类成员变量

// HashSet内部使用HashMap存储
private transient HashMap<E,Object> map;
// 存储在value上的值
private static final Object PRESENT = new Object();

从类成员变量我们可以知道，HashSet 内部使用 HashMap 存储，而 PRESENT 则是存储在所有 key 上的 value。因此对于 HashSet 来说，其所有 key 的 value 都相同。

构造方法

HashSet 一共有 5 个构造方法。

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

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

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

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

可以看到构造方法传入的参数其实就是用于初始化 HashMap 对象，主要有：initialCapacity（初始大小）、loadFactor（扩容因子）。这几个构造参数内容并不复杂，这里就不细讲了。

这里有一个关键的细节，即第 5 个方法使用 LinkedHashMap 实现的，而不是用 HashMap 实现的。而我们后面要讲到的 LinkedHashSet 其实就是使用 LinkedHashMap 实现的，其保存了插入元素的顺序。

核心方法

对于 HashSet 来说，其核心的方法有：add、remove。

我们先看 add 方法。

public boolean add(E e) {
    return map.put(e, PRESENT)==null;
}

可以看到 add 方法直接调用了 HashMap 对象的 put 方法。如果 Set 集合插入成功，那么就返回 true，否则返回 false。

接着我们看看 remove 方法。

public boolean remove(Object o) {
    return map.remove(o)==PRESENT;
}

可以看到 remove 方法直接调用了 HashMap 对象的 remove 方法。如果删除成功，就返回 true，否则返回 false。

总结

HashSet 的源码也是非常简单了，其直接借用了 HashMap 的实现。所以如果你弄懂了 HashMap，那么 HashSet 自然不在话下了。