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前言
前段時間朋友面試遇到這個問題：談一談HashSet的特點，它是怎么實現(xiàn)的，使用時有什么需要注意的點呢？恰好最近在寫這方面的文章，于是正好通過本篇文章講解下HashSet的源碼實現(xiàn)，需要注意的點。
HashSet實現(xiàn)了Set接口，是一個不能夠存放重復元素的容器，內(nèi)部直接使用HashMap實現(xiàn)，即底層使用數(shù)組存儲數(shù)據(jù)，HashSet沒有任何同步手段，在多線程環(huán)境下需慎重考慮，可以使用Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));給原有的Set方法同步。
HashSet結(jié)構(gòu)詳解
類結(jié)構(gòu)
關(guān)系圖沒有需要注意的點，
HashSet實現(xiàn)了Set接口，Set是集合的抽象概念，它內(nèi)部不允許出現(xiàn)重復的元素。
類成員
前面我們已經(jīng)說過，Set內(nèi)部是不能夠存在重復元素的，那HashSet內(nèi)部是怎么做的呢？如圖：
直接使用HashMap存放數(shù)據(jù)，因HashMap的Key須唯一，所以可以將我們需要存放的數(shù)據(jù)放到Key，而所有的value對應一個內(nèi)部的對象PRESENT即可。
源碼詳解
構(gòu)造器
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}
簡單明了，直接new一個HashMap。 這里需要注意的是，它還有另一個不常用的構(gòu)造方法:
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}
使用這個構(gòu)造方法會內(nèi)部將不再使用HashMap操作元素，而是LinkedHashMap，而LinkedHashMap繼承自HashMap，他們之間的不同是LinkedHashMap在HashMap底層使用數(shù)組的是線上加了兩個“指針”分別指向頭和尾。
add(E e) 添加元素
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
直接調(diào)用HashMap的put方法，將元素e放到map的key位置來保證唯一性。我們知道HashMap的put方法如果該位置已經(jīng)存在一個一樣的Key（==或者equals相等），會用新的value替換原來的舊的value，并且返回舊的value，所以對于HashSet而言第一次插入返回null就代表成功，以后再次插入同樣的元素，返回的是一個對象，表示已經(jīng)存在這樣的元素了，插入失?。?br> 其它remove，contains方法類似。
注意點
- HashSet中存儲的元素都是“無序的”，因為底層使用數(shù)組實現(xiàn)，存儲時將key進行hash得出數(shù)組位置，這是一個隨機的過程，所以存儲的元素時無序的。
- 為了HashSet迭代時的性能考慮，初始容量可以盡量設(shè)置的小一點，而加載引子則可以設(shè)置的大一點（默認0.75）。因為HashSet和HashMap關(guān)注的中心不同，HashMap關(guān)注的是其中的鍵值對的存儲以及擴容時的性能考慮。
HashSet的迭代方法直接調(diào)用HashMap內(nèi)部KeySet的iterator方法，返回KeyIterator。
public Iterator<E> iterator() {
return map.keySet().iterator();
}
該方法在迭代時循環(huán)判斷數(shù)組是否為null，不為null則認為該位置上有元素。所以確定初始容量，盡量設(shè)置的更小有利于HashSet迭代其中的key。
總結(jié)
- HashSet是一個元素不會重復并且無序的容器。
- HashSet內(nèi)部使用HashMap實現(xiàn)，即最終依然使用數(shù)組存儲數(shù)據(jù)。
- 使用時應該盡可能確定容器的大小，盡量設(shè)置初始容量小一點，并且加載引子大一點以加快迭代性能。
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