Java Coder

HashSet 类分析

  1 package java.util;
  2 
  3 public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable,
  4         java.io.Serializable {
  5     static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
  6 
  7     // 内部的HashMap对象,不可被串行化。存储的元素作为key,保证不会重复
  8     private transient HashMap<E, Object> map;
  9 
 10     // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
 11     private static final Object PRESENT = new Object();
 12 
 13     /**
 14      * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
 15      * default initial capacity (16) and load factor (0.75).
 16      */
 17     public HashSet() {
 18         map = new HashMap<E, Object>();
 19     }
 20 
 21     /**
 22      * Constructs a new set containing the elements in the specified collection.
 23      * The <tt>HashMap</tt> is created with default load factor (0.75) and an
 24      * initial capacity sufficient to contain the elements in the specified
 25      * collection.
 26      * 
 27      * @param c
 28      *            the collection whose elements are to be placed into this set
 29      * @throws NullPointerException
 30      *             if the specified collection is null
 31      */
 32     public HashSet(Collection<? extends E> c) {
 33         map = new HashMap<E, Object>(Math.max((int) (c.size() / .75f) + 116));
 34         // 对集合c中的每个元素,调用add(e)方法
 35         addAll(c);
 36     }
 37 
 38     /**
 39      * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
 40      * the specified initial capacity and the specified load factor.
 41      * 
 42      * @param initialCapacity
 43      *            the initial capacity of the hash map
 44      * @param loadFactor
 45      *            the load factor of the hash map
 46      * @throws IllegalArgumentException
 47      *             if the initial capacity is less than zero, or if the load
 48      *             factor is nonpositive
 49      */
 50     public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
 51         map = new HashMap<E, Object>(initialCapacity, loadFactor);
 52     }
 53 
 54     /**
 55      * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
 56      * the specified initial capacity and default load factor (0.75).
 57      * 
 58      * @param initialCapacity
 59      *            the initial capacity of the hash table
 60      * @throws IllegalArgumentException
 61      *             if the initial capacity is less than zero
 62      */
 63     public HashSet(int initialCapacity) {
 64         map = new HashMap<E, Object>(initialCapacity);
 65     }
 66 
 67     /**
 68      * Constructs a new, empty linked hash set. (This package private
 69      * constructor is only used by LinkedHashSet.) The backing HashMap instance
 70      * is a LinkedHashMap with the specified initial capacity and the specified
 71      * load factor.
 72      * 
 73      * @param initialCapacity
 74      *            the initial capacity of the hash map
 75      * @param loadFactor
 76      *            the load factor of the hash map
 77      * @param dummy
 78      *            ignored (distinguishes this constructor from other int, float
 79      *            constructor.)
 80      * @throws IllegalArgumentException
 81      *             if the initial capacity is less than zero, or if the load
 82      *             factor is nonpositive
 83      */
 84     HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
 85         map = new LinkedHashMap<E, Object>(initialCapacity, loadFactor);
 86     }
 87 
 88     /**
 89      * Returns an iterator over the elements in this set. The elements are
 90      * returned in no particular order.
 91      * 
 92      * @return an Iterator over the elements in this set
 93      * @see ConcurrentModificationException
 94      */
 95     public Iterator<E> iterator() {
 96         // 依赖HashMap中对iterator()的实现
 97         return map.keySet().iterator();
 98     }
 99 
100     /**
101      * Returns the number of elements in this set (its cardinality).
102      * 
103      * @return the number of elements in this set (its cardinality)
104      */
105     public int size() {
106         return map.size();
107     }
108 
109     /**
110      * Returns <tt>true</tt> if this set contains no elements.
111      * 
112      * @return <tt>true</tt> if this set contains no elements
113      */
114     public boolean isEmpty() {
115         return map.isEmpty();
116     }
117 
118     /**
119      * Returns <tt>true</tt> if this set contains the specified element. More
120      * formally, returns <tt>true</tt> if and only if this set contains an
121      * element <tt>e</tt> such that
122      * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;e==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(e))</tt>.
123      * 
124      * @param o
125      *            element whose presence in this set is to be tested
126      * @return <tt>true</tt> if this set contains the specified element
127      */
128     public boolean contains(Object o) {
129         return map.containsKey(o);
130     }
131 
132     /**
133      * Adds the specified element to this set if it is not already present. More
134      * formally, adds the specified element <tt>e</tt> to this set if this set
135      * contains no element <tt>e2</tt> such that
136      * <tt>(e==null&nbsp;?&nbsp;e2==null&nbsp;:&nbsp;e.equals(e2))</tt>. If this
137      * set already contains the element, the call leaves the set unchanged and
138      * returns <tt>false</tt>.
139      * 
140      * @param e
141      *            element to be added to this set
142      * @return <tt>true</tt> if this set did not already contain the specified
143      *         element
144      */
145     public boolean add(E e) {
146         // map.put(key,value)方法在key之前不存在的时候,返回null
147         return map.put(e, PRESENT) == null;
148     }
149 
150     /**
151      * Removes the specified element from this set if it is present. More
152      * formally, removes an element <tt>e</tt> such that
153      * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;e==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(e))</tt>, if this
154      * set contains such an element. Returns <tt>true</tt> if this set contained
155      * the element (or equivalently, if this set changed as a result of the
156      * call). (This set will not contain the element once the call returns.)
157      * 
158      * @param o
159      *            object to be removed from this set, if present
160      * @return <tt>true</tt> if the set contained the specified element
161      */
162     public boolean remove(Object o) {
163         // map.remove(key)方法返回相应的value,或者null
164         return map.remove(o) == PRESENT;
165     }
166 
167     /**
168      * Removes all of the elements from this set. The set will be empty after
169      * this call returns.
170      */
171     public void clear() {
172         map.clear();
173     }
174 
175     /**
176      * Returns a shallow copy of this <tt>HashSet</tt> instance: the elements
177      * themselves are not cloned.
178      * 
179      * @return a shallow copy of this set
180      */
181     public Object clone() {
182         try {
183             HashSet<E> newSet = (HashSet<E>super.clone();
184             newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
185             return newSet;
186         } catch (CloneNotSupportedException e) {
187             throw new InternalError();
188         }
189     }
190 
191     /**
192      * Save the state of this <tt>HashSet</tt> instance to a stream (that is,
193      * serialize it).
194      * 
195      * @serialData The capacity of the backing <tt>HashMap</tt> instance (int),
196      *             and its load factor (float) are emitted, followed by the size
197      *             of the set (the number of elements it contains) (int),
198      *             followed by all of its elements (each an Object) in no
199      *             particular order.
200      */
201     private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
202             throws java.io.IOException {
203         // Write out any hidden serialization magic
204         s.defaultWriteObject();
205 
206         // Write out HashMap capacity and load factor
207         s.writeInt(map.capacity());
208         s.writeFloat(map.loadFactor());
209 
210         // Write out size
211         s.writeInt(map.size());
212 
213         // Write out all elements in the proper order.
214         for (Iterator i = map.keySet().iterator(); i.hasNext();)
215             s.writeObject(i.next());
216     }
217 
218     /**
219      * Reconstitute the <tt>HashSet</tt> instance from a stream (that is,
220      * deserialize it).
221      */
222     private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
223             throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
224         // Read in any hidden serialization magic
225         s.defaultReadObject();
226 
227         // Read in HashMap capacity and load factor and create backing HashMap
228         int capacity = s.readInt();
229         float loadFactor = s.readFloat();
230         // 根据对象类型,创建LinkedHashMap或者HashMap
231         map = (((HashSet) thisinstanceof LinkedHashSet ? new LinkedHashMap<E, Object>(
232                 capacity, loadFactor)
233                 : new HashMap<E, Object>(capacity, loadFactor));
234 
235         // Read in size
236         int size = s.readInt();
237 
238         // Read in all elements in the proper order.
239         for (int i = 0; i < size; i++) {
240             E e = (E) s.readObject();
241             map.put(e, PRESENT);
242         }
243     }
244 }
245 

小结:
  1. HashSet内部用一个HashMap的keyset保存数据元素。由HashMap的特性——所有的key不会重复,保证了HashSet中的所有元素不会重复。
  2. HashSet的方法很简单,一般都是直接调用HashMap的实现方法。HashSet甚至没有实现iterator()方法,也是依赖HashMap的实现。
  3. 串行化的readObject()和writeObject()方法设计思想值得学习。

posted on 2008-07-19 21:35 fred.li 阅读(470) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: java.util 包分析


只有注册用户登录后才能发表评论。


网站导航: