HashSet源碼粗略解析

複習下java的常用集合框架，java常用的集合大致有兩種類型，一種實現了Collection接口表示普通的集合，一種實現了Map接口表示嚴格的鍵值對，其中Collection又分爲List接口類型和Set接口類型，其中List接口類型允許集合中元素重複，例如ArrayList，Vector，LinkedList，Stack，Set接口實現的集合不允許重複元素，例如HashSet和TreeSet。

HashSet從類名就可以看出，它使用HashMap的存儲方法存儲元素，其中也就使用了HashMap的key那一部分，value默認爲Object，所以它的元素不會重複。

package java.util;


public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

	//存儲元素的內部集合
    private transient HashMap<E,Object> map;

    //因爲它只需要保存不重複的key元素，value元素默認爲一個Object就好
    private static final Object PRESENT = new Object();

    /**
     * 無參構造函數，默認的容量16，加載因子爲3/4
     */
    public HashSet() {
        map = new HashMap<E,Object>();
    }

    /**
     * 略，Math.max是求最大值，找到一個容量的參數，要麼是c集合已有個數除以0.75，要麼是16
     */
    public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }

    /**
     * 略
     */
    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    /**
     * 略
     */
    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
    }

    /**
     * 參考了他人的說法：
	 以指定的initialCapacity和loadFactor構造一個新的空鏈接哈希集合。 
     * 此構造函數爲包訪問權限，不對外公開，實際只是是對LinkedHashSet的支持。  
     * 實際底層會以指定的參數構造一個空LinkedHashMap實例來實現。
     */
    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    /**
     * 返回迭代器，使用的鍵Set視圖集合返回的迭代器
     */
    public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }

    /**
     *返回有多少個元素
     */
    public int size() {
        return map.size();
    }

    /**
     * 判斷是否爲空
     */
    public boolean isEmpty() {
        return map.isEmpty();
    }

    /**
     * 包含
     */
    public boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }

    /**
     * 增加一個元素，增加在key的位置上
     */
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

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

    /**
     * 刪除所有
     */
    public void clear() {
        map.clear();
    }

    /**
     * 克隆，調用的底層克隆方法
     */
    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();
        }
    }

    /**
     * Save the state of this <tt>HashSet</tt> instance to a stream (that is,
     * serialize it).
     *
     * @serialData The capacity of the backing <tt>HashMap</tt> instance
     *             (int), and its load factor (float) are emitted, followed by
     *             the size of the set (the number of elements it contains)
     *             (int), followed by all of its elements (each an Object) in
     *             no particular order.
     */
    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 (Iterator i=map.keySet().iterator(); i.hasNext(); )
            s.writeObject(i.next());
    }

    /**
     * Reconstitute the <tt>HashSet</tt> instance from a stream (that is,
     * deserialize it).
     */
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
        throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
        // Read in any hidden serialization magic
        s.defaultReadObject();

        // Read in HashMap capacity and load factor and create backing HashMap
        int capacity = s.readInt();
        float loadFactor = s.readFloat();
        map = (((HashSet)this) instanceof LinkedHashSet ?
               new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) :
               new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor));

        // Read in size
        int size = s.readInt();

        // Read in all elements in the proper order.
        for (int i=0; i<size; i++) {
            E e = (E) s.readObject();
            map.put(e, PRESENT);
        }
    }
}

可以看出HashSet非常簡單，非線程安全，向HashMap一樣沒有容量限制