Java中的set是一个不包含重复元素的集合，确切地说，是不包含e1.equals(e2)的元素对。Set中允许添加null。Set不能保证集合里元素的顺序。
在往set中添加元素时，如果指定元素不存在，则添加成功。也就是说，如果set中不存在(e==null ? e1==null : e.queals(e1))的元素e1,则e1能添加到set中。
下面以set的一个实现类HashSet为例，简单介绍一下set不重复实现的原理：
1.
2. public CustomString(String value) {
3. this.value = value;
4. }
5. }
package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
private String value;
public CustomString() {
this("");
}
public CustomString(String value) {
this.value = value;
}
}
package com.darren.test.overide;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class HashSetTest {
public static void main(String[] args) {
String a = new String("A");
String b = new String("A");
CustomString c = new CustomString("B");
CustomString d = new CustomString("B");
System.out.println("a.equals(b) == " + a.equals(b));
System.out.println("c.equals(d) == " + c.equals(d));
Set<Object> set = new HashSet<Object>();
set.add(a);
set.add(b);
set.add(c);
set.add(d);
System.out.println("set.size() == " + set.size());
for (Object object : set) {
System.out.println(object);
}
}
}运行结果如下：
a.equals(b) == true
c.equals(d) == false
set.size() == 3
com.darren.test.overide.CustomString@2c39d2
A
com.darren.test.overide.CustomString@5795ce
也许你已经看出关键来了，没错就是equals方法。这么说还是不恰当，准确的说应该是equals和hashcode方法。为什么这么说呢，让我们改一改CustomString类在进行测试：
package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
private String value;
public CustomString() {
this("");
}
public CustomString(String value) {
this.value = value;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) {
return true;
} else if (obj instanceof CustomString) {
CustomString customString = (CustomString) obj;
return customString.value.equals(value);
} else {
return false;
}
}
}测试结果：
a.equals(b) == true
c.equals(d) == true
set.size() == 3
com.darren.test.overide.CustomString@12504e0
A
com.darren.test.overide.CustomString@1630eb6
这次的equals返回值都为true，但是set的size还是3
让我们继续改
package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
private String value;
public CustomString() {
this("");
}
public CustomString(String value) {
this.value = value;
}
@Override
public int hashCode() {
// return super.hashCode();
return 1;
}
}再看结果：
a.equals(b) == true
c.equals(d) == false
set.size() == 3
com.darren.test.overide.CustomString@1
com.darren.test.overide.CustomString@1
A只重写hashCode方法，不重写equals方法也不行
最后再改一改
package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
private String value;
public CustomString() {
this("");
}
public CustomString(String value) {
this.value = value;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) {
return true;
} else if (obj instanceof CustomString) {
CustomString customString = (CustomString) obj;
return customString.value.equals(value);
} else {
return false;
}
}
@Override
public int hashCode() {
// return super.hashCode();
return 1;
}
}最后结果：
a.equals(b) == true
c.equals(d) == true
set.size() == 2
com.darren.test.overide.CustomString@1
A可以了，证明需要重写equals方法和hashCode方法，来看原理：
java.lnag.Object中对hashCode的约定：
1. 在一个应用程序执行期间，如果一个对象的equals方法做比较所用到的信息没有被修改的话，则对该对象调用hashCode方法多次，它必须始终如一地返回同一个整数。
2. 如果两个对象根据equals(Object o)方法是相等的，则调用这两个对象中任一对象的hashCode方法必须产生相同的整数结果。
3. 如果两个对象根据equals(Object o)方法是不相等的，则调用这两个对象中任一个对象的hashCode方法，不要求产生不同的整数结果。但如果能不同，则可能提高散列表的性能。
在HashSet中，基本的操作都是有HashMap底层实现的，因为HashSet底层是用HashMap存储数据的。当向HashSet中添加元素的时候，首先计算元素的hashcode值，然后用这个（元素的hashcode）%（HashMap集合的大小）+1计算出这个元素的存储位置，如果这个位置位空，就将元素添加进去；如果不为空，则用equals方法比较元素是否相等，相等就不添加，否则找一个空位添加。
如下是HashSet的部分源码：
1. package java.util;
2.
3. public class HashSet<E> extends AbstractSet<E>
4. implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
5. {
6. static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
7.
8. // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。
9. private transient HashMap<E,Object> map;
10.
11. // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value，将此对象定义为static final。
12. private static final Object PRESENT = new Object();
13.
14. /**
15. * 默认的无参构造器，构造一个空的HashSet。
16. *
17. * 实际底层会初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。
18. */
19. public HashSet() {
20. new HashMap<E,Object>();
21. }
22.
23. /**
24. * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。
25. *
26. * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定
27. * collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。
28. * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
29. */
30. public HashSet(Collection< extends E> c) {
31. new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
32. addAll(c);
33. }
34.
35. /**
36. * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。
37. *
38. * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。
39. * @param initialCapacity 初始容量。
40. * @param loadFactor 加载因子。
41. */
42. public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
43. new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
44. }
45.
46. /**
47. * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。
48. *
49. * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。
50. * @param initialCapacity 初始容量。
51. */
52. public HashSet(int initialCapacity) {
53. new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
54. }
55.
56. /**
57. * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。
58. * 此构造函数为包访问权限，不对外公开，实际只是是对LinkedHashSet的支持。
59. *
60. * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。
61. * @param initialCapacity 初始容量。
62. * @param loadFactor 加载因子。
63. * @param dummy 标记。
64. */
65. int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
66. new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
67. }
68.
69. /**
70. * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。
71. *
72. * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。
73. * 可见HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上，
74. * value使用一个static final的Object对象标识。
75. * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。
76. */
77. @Override
78. public Iterator<E> iterator() {
79. return map.keySet().iterator();
80. }
81.
82. /**
83. * 返回此set中的元素的数量（set的容量）。
84. *
85. * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set中元素的个数。
86. * @return 此set中的元素的数量（set的容量）。
87. */
88. @Override
89. public int size() {
90. return map.size();
91. }
92.
93. /**
94. * 如果此set不包含任何元素，则返回true。
95. *
96. * 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。
97. * @return 如果此set不包含任何元素，则返回true。
98. */
99. @Override
100. public boolean isEmpty() {
101. return map.isEmpty();
102. }
103.
104. /**
105. * 如果此set包含指定元素，则返回true。
106. * 更确切地讲，当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))
107. * 的e元素时，返回true。
108. *
109. * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。
110. * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。
111. * @return 如果此set包含指定元素，则返回true。
112. */
113. @Override
114. public boolean contains(Object o) {
115. return map.containsKey(o);
116. }
117.
118. /**
119. * 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。
120. * 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2))
121. * 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。
122. * 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。
123. *
124. * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。
125. * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key
126. * 与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true），
127. * 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变，
128. * 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中，
129. * 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。
130. * @param e 将添加到此set中的元素。
131. * @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。
132. */
133. @Override
134. public boolean add(E e) {
135. return map.put(e, PRESENT)==null;
136. }
137.
138. /**
139. * 如果指定元素存在于此set中，则将其移除。
140. * 更确切地讲，如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e，
141. * 则将其移除。如果此set已包含该元素，则返回true
142. * （或者：如果此set因调用而发生更改，则返回true）。（一旦调用返回，则此set不再包含该元素）。
143. *
144. * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。
145. * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。
146. * @return 如果set包含指定元素，则返回true。
147. */
148. @Override
149. public boolean remove(Object o) {
150. return map.remove(o)==PRESENT;
151. }
152.
153. /**
154. * 从此set中移除所有元素。此调用返回后，该set将为空。
155. *
156. * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。
157. */
158. @Override
159. public void clear() {
160. map.clear();
161. }
162. }
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