HashSet分析

首先会调用Object的hashCode方法判hashCode是否已经存在，如不存在则直接插入元素；

如果hashCode值已存在则调用Object对象的equals方法判断是否返回true，如果为true则说明元素已经存在，如为false则插入元素。

  1   public class HashSet<E>  
  2       extends AbstractSet<E>  
  3       implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable  
  4   {  
  5       static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;  
  6     
  7       // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。  
  8       private transient HashMap<E,Object> map;  
  9         
 10       // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value，将此对象定义为static final。  
 11       private static final Object PRESENT = new Object();  
 12     
 13       /** 
 14        * 默认的无参构造器，构造一个空的HashSet。 
 15        *  
 16        * 实际底层会初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。 
 17        */  
 18       public HashSet() {  
 19       map = new HashMap<E,Object>();  
 20       }  
 21     
 22       /** 
 23        * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。 
 24        * 
 25        * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定 
 26        * collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。 
 27        * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。 
 28        */  
 29       public HashSet(Collection<? extends E> c) {  
 30       map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));  
 31       addAll(c);  
 32       }  
 33     
 34       /** 
 35        * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。 
 36        * 
 37        * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。 
 38        * @param initialCapacity 初始容量。 
 39        * @param loadFactor 加载因子。 
 40        */  
 41       public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {  
 42       map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);  
 43       }  
 44     
 45       /** 
 46        * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。 
 47        * 
 48        * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。 
 49        * @param initialCapacity 初始容量。 
 50        */  
 51       public HashSet(int initialCapacity) {  
 52       map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);  
 53       }  
 54     
 55       /** 
 56        * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。 
 57        * 此构造函数为包访问权限，不对外公开，实际只是是对LinkedHashSet的支持。 
 58        * 
 59        * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。 
 60        * @param initialCapacity 初始容量。 
 61        * @param loadFactor 加载因子。 
 62        * @param dummy 标记。 
 63        */  
 64       HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {  
 65       map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);  
 66       }  
 67     
 68       /** 
 69        * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。 
 70        *  
 71        * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。 
 72        * 可见HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上， 
 73        * value使用一个static final的Object对象标识。 
 74        * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。 
 75        */  
 76       public Iterator<E> iterator() {  
 77       return map.keySet().iterator();  
 78       }  
 79     
 80       /** 
 81        * 返回此set中的元素的数量（set的容量）。 
 82        * 
 83        * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set中元素的个数。 
 84        * @return 此set中的元素的数量（set的容量）。 
 85        */  
 86       public int size() {  
 87       return map.size();  
 88       }  
 89     
 90       /** 
 91        * 如果此set不包含任何元素，则返回true。 
 92        * 
 93        * 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。 
 94        * @return 如果此set不包含任何元素，则返回true。 
 95        */  
 96       public boolean isEmpty() {  
 97       return map.isEmpty();  
 98       }  
 99     
100       /** 
101        * 如果此set包含指定元素，则返回true。 
102        * 更确切地讲，当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e)) 
103        * 的e元素时，返回true。 
104        * 
105        * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。 
106        * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。 
107        * @return 如果此set包含指定元素，则返回true。 
108        */  
109       public boolean contains(Object o) {  
110       return map.containsKey(o);  
111       }  
112     
113       /** 
114        * 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。 
115        * 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 
116        * 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。 
117        * 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。 
118        * 
119        * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。 
120        * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key 
121        * 与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true）， 
122        * 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变， 
123        * 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中， 
124        * 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。 
125        * @param e 将添加到此set中的元素。 
126        * @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。 
127        */  
128       public boolean add(E e) {  
129       return map.put(e, PRESENT)==null;  
130       }  
131     
132       /** 
133        * 如果指定元素存在于此set中，则将其移除。 
134        * 更确切地讲，如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e， 
135        * 则将其移除。如果此set已包含该元素，则返回true 
136        * （或者：如果此set因调用而发生更改，则返回true）。（一旦调用返回，则此set不再包含该元素）。 
137        * 
138        * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。 
139        * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。 
140        * @return 如果set包含指定元素，则返回true。 
141        */  
142       public boolean remove(Object o) {  
143       return map.remove(o)==PRESENT;  
144       }  
145     
146       /** 
147        * 从此set中移除所有元素。此调用返回后，该set将为空。 
148        * 
149        * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。 
150        */  
151       public void clear() {  
152       map.clear();  
153       }  
154     
155       /** 
156        * 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。 
157        * 

*************************************************************************

初始化set：

Set<T> set=new HashSet<>();

在初始化HashSet时，会调用HashSet的构造方法在内存中分配出一个HashMap，将HashSet的key添加到HashMap的key中；

     private transient HashMap<E,Object> map;
     public HashSet() {
         map = new HashMap<>();
     }

当为Set集合添加元素时，执行添加代码：

set.add(new T());

接下来会调用HashSet实例的add方法，将new T()添加到HashMap中，新初始化一个Object实例作为填充：

private static final Object PRESENT = new Object();

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

map.put()方法体：

public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

hash(key)源码:

1  static final int hash(Object key) {
2         int h;
3         return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
4     }

如果key值为null hash值为0，key.hashCode()调用JNI方法：（JNI方法是c++或c语言写的，使java与本地已编译的代码交互。）

public native int hashCode();

 调用putVal()final方法块

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                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();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }