HashSet

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本文深入分析了HashSet类的实现原理，包括其如何基于HashMap提供Set接口功能，探讨了HashSet的构造方法、字段以及非线程安全性特点。同时，文章详细解释了HashSet允许null元素的原因，并对比了常规构造方法与特殊构造方法的区别。

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一、顶部注释分析

1.1 从注释中得到的结论

This class implements the Set interface, backed by a hash table (actually a HashMap instance)：该类实现了 Set 接口，由哈希表进行支持（实际上是 HashMap 的实例）
HashSet 不保证迭代的顺序恒久不变
HashSet 允许 null 元素（由于HashMap支持null元素）
HashSet 同样是非线程安全的
对 HashSet 的操作实际上就是对 HashMap 的操作

二、源码分析

2.1 定义

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> 
		implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable

HashSet <E>：存储的是单个泛型元素
extends AbstractSet<E>：继承自AbstractSet，实现Set接口时需要实现的工作量大大减少了
implements Set<E>：实现了Set接口，提供了所有可选的 Set 操作
implements Cloneable：可以调用 clone() 方法来返回实例的 field-for-field 拷贝
implements Serializable：可以序列化

2.2 字段

// HashSet的底层就是一个HashMap实例
private transient HashMap<E,Object> map;

// HashMap是保存键值对的，而HashSet实际上只想保存key
// 因此创建一个PRESENT表示所有的value
private static final Object PRESENT = new Object();

2.3 构造方法

2.3.1 常规构造方法

public HashSet()：实际上就是构造一个空的HashMap，然后赋值给 map 字段
public HashSet(Collection<? extends E> c)：构造一个包含指定集合中所有元素的新set
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)：构造一个新的空set，其底层HashMap实例具有指定的初始容量和加载因子
public HashSet(int initialCapacity)：构造一个新的空set，其底层HashMap实例具有指定的初始容量和默认的加载因子 (0.75)

2.3.2 特殊构造方法

这个构造方法是一个包私有 (package private) 的方法，可以看到它的修饰符不是 public
该方法仅用于构造 LinkedHashSet，创建的是 LinkedHashMap 而非之前的 HashMap，用于维护 Set 内元素的顺序
在 LinkedHashSet 进行初始化时，通过增加 dummy 参数来调用该方法

HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) 
{
	map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}