容器学习六：HashSet & LinkedHashSet & TreeSet源码分析

 一.概述

     Set是通过Map来支持的，Set接口里的所有方法，都委托给内部的Map去实现。

 

二.HashSet源码

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

    //内部保存一个map引用
    private transient HashMap<E,Object> map;

    //此static final的Object来充当map的value
    private static final Object PRESENT = new Object();

    //构造函数里面初始化一个map
    public HashSet() {
	map = new HashMap<E,Object>();
    }

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

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

    public HashSet(int initialCapacity) {
	map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
    }
    //此构造函数不是public的
    //它初始化了一个LinkedHashMap，可以猜到LinkedHashSet继承了HashSet
    //HashSet靠HashMap实现，LinkedHashSet靠LinkedHashMap实现，HashSet和LinkedHashSet提供一样的方法
    //LinkedHashSet继承HashSet + 这里的构造函数 = LinkedHashSet只需要构造函数，不需要任何其它代码了
    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
	map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    //迭代Key
    public Iterator<E> iterator() {
	return map.keySet().iterator();
    }

    public int size() {
	return map.size();
    }

    public boolean isEmpty() {
	return map.isEmpty();
    }

    //o就是map里面的key
    public boolean contains(Object o) {
	return map.containsKey(o);
    }
    //添加数据给map去实现就好了，返回boolean
    public boolean add(E e) {
	return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

    //删除数据给map去实现就好了返回boolean
    public boolean remove(Object o) {
	return map.remove(o)==PRESENT;
    }

    public void clear() {
	map.clear();
    }

    //clone出一个newSet，给此newSet的成员变量map赋值
    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();
	}
    }

    //依然是序列化map里面存放的对象
    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());
    }

    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);
        }
    }

 

三.LinkedHashSet源码

public class LinkedHashSet<E>
    extends HashSet<E>                //extends HashSet
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -2851667679971038690L;

    public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor, true);     //dummy=true
    }

    public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity, .75f, true);
    }

    public LinkedHashSet() {
        super(16, .75f, true);
    }

   
    public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
        super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
        addAll(c);
    }

 

四.TreeSet源码

     同HashSet一样的道理，就不贴代码了。

 

五.Set里面是否能存放null

     不必刻意去记，把前几篇分析Map的文章搞清楚了，很自然就知道了。

1. HashMap允许插入null key，null value，所以HashSet可以插入null数据。
2. Hashtable不允许插入null key，null value，如果一个Set用Hashtable去实现，那么这个Set不可以插入null数据。
3. LinkedHashMap只是在HashMap基础上加了一个链表，所有的操作同HashMap，所以LinkedHashMap允许插入null key，null value，LinkedHashSet也就插入null数据。
4. 自然顺序时TreeMap不允许插入null key，容许插入null value，所以自然顺序时TreeSet不可以插入null数据。