2021-04-25【Java第二十七天】 集合(8)-HashSet源码

5-4 HashSet源码解读
1.HashSet底层是HashMap
2.添加一个元素时,会先得到hash值-会转成索引值
3.找到存储数据表table,看这个索引位置是否已经存放有元素
4.如果没有,直接加入
5.如果有,调用equals()方法比较。如果相同,就放弃添加,如果不相同,则添加到最后
6.在Java 1.8中,如果一条链表的个数到达TREEIFY_THRESHOLD(默认是8),并且table的大小>=MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认值为64),就会进行树化(红黑树)

分析HashSet添加元素底层如何实现
1.执行HashSet()构造器

public HashSet() {
  //创建一个HashMap作为底层
  map = new HashMap<>();
}

2.执行add()方法

//这里PRESENT为哨兵value,只是占位map(k,v)中的v参数,没有实际意义
private static final Object PRESENT = new Object();

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

3.执行put()方法

//key为我们想放进去的值 value为哨兵value PRESENT
public V put(K key, V value) {
  return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

hash算法

static final int hash(Object key) {
  int h;
  //避免碰撞
  return (key == null) ? 0:(h = key.hashCode()) ^ (h >>>16);
}

4.执行putVal()方法

final V putBal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
  //定义辅助变量
  Node<K,V>[] tab; Node<K, V> p; int n,i;
  //table就是HashMap的一个数组,类型是Node[]
  //将table的值赋给tab 如果tab为null或tab的大小为0
  if((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    //resize()方法重新定义tab的长度,初始值为16.返回扩容之后的Node数组Node[]。
    n = (tab.resize()).length;
  //(1)根据用key得到的hash值,去计算该key应该放到table的哪个索引位置。并把这个对象的值赋给p
  //(2)判断p是否为null。如果是,表明该位置还没有元素,就创建一个新的Node
  if((p = tab[i = (n-1)&hash]) == null)
    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
  else {
    Node<K,V> e; K k;
    //如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加key的hash值一样
    //并且满足下面两个条件之一:
    //(1)准备加入的key和p指向Node节点的key是同一个对象
    //(2)p指向的Node节点的key的equals()和准备加入的key比较后相同
    //就不能加入
    if(p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
      e = p;
    //再判断p是不是一颗红黑树,如果是就调用putTreeVal来进行添加
    else if( p instanceof TreeNode) 
      e = ((TreeNode<K, V>p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
    else {
    /** 
    *如果table对应索引位置,已经是一个链表,就使用for循环比较
    *(1)依次和链表的每一个元素比较厚,都不相等,则加入该链表最后
    *注意:把元素添加到链表后,立即判断该链表是否已经到达8个节点
    *如果是,就调用treeifyBin()方法对当前这个链表进行树化(转成红黑树)
    *注意:在转成红黑树时要进行判断,判断条件:
    *if(tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY))     MIN_TREEIFY_CAPACITY=6
    *  resize();
    *如果上面条件成立,先对table进行扩容
    *只有上面条件不成立,才进行转化红黑树
    *(2)依次和该链表每一个元素比较过程中,如果有相同情况,直接break
    */
      for(int binCount = 0;;++binCount) {
        p.next = newNode(hash, key, value, null);
        //链表长度大于8,判断是否转成红黑树
        if(binCount >= TREEIFYTHRESHOLD - 1)
          treeifyBin(tab, hash);
        break;
      //及时更新
      p = e;
      }
    }
  //如果存在这个映射就覆盖
  if(e != null) {
    V oldValue = e.value;
    if(!onlyIfAbsent || oldValue == null)
      e.value = value;
    afterNodeAccess(e);
    //没有返回null,添加失败
    return oldValue;
  }
 }
  ++modCount;
  if(++size > threshold)
    resize();
  //留给HashMap子类实现的afterNodeInsertion(evict)方法
  afterNodeInsertion(evict);
  //添加成功
  return null;
}
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