Java基础-HashSet源码分析

package com.hspedu.hashset_;

import java.util.HashSet;


@SuppressWarnings({"all"})
public class Course521 {
    public static void main(String[] args) {
        // HashSet源码1、2


        /*
         *  debugger源码分析：
         *  1、new HashMap();
         *      给定默认的加载因子 this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;  // 0.75
         *  2、add方法 => map.put => putVal(key, value) key是需要存放的元素，value是static值
         *      其中hash(key)会根据需要保存的集合元素key计算获得一个hash值，集合元素存放的位置i = (n - 1) & hash，再判断i的位置是否为null
         *      最终返回null则表示添加成功，返回是查询到的对象，表示已经存在该对象，添加失败
         *
         *  添加相同元素的情况：
         *  （1）定义一个临时的节点p指向该位置链表的第一个元素对象，p.hash和添加的元素传入putVal方法的hash比较，
         *      并且满足key(添加的元素对象)和指向的node节点的key是同一个对象，或者key不为null时，通过equals方法比较内容相同时，不添加对象
         *  （2）判断p位置是否是红黑树结构，调用putTreeVal比较判断
         *  （3）不满足1、2则为链表的形式，for循环遍历比较，e = p.next，即直接和第二个元素对象进行比较，p = e使得p指向的位置依次下移比较...
         *      如果把元素添加到最后null的位置，会判断索引值，如果索引>=7，即满足8个元素对象时，加入第九个元素时创建树结构（创建树时如果数组tab的长度不满足64先扩容数组）
         * */
        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("java");
        hashSet.add("php");
        hashSet.add("java");
        System.out.println("hashSet = " + hashSet);


        /*
                final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                               boolean evict) {
                    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
                    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                        n = (tab = resize()).length;    // newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; 初始化给定默认值16
                    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)      // 判断tab[i]位置上是否已经存在元素
                        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);       // 如果为null则新增节点对象
                    else {      // 如果为非null则判断
                        Node<K,V> e; K k;
                        if (p.hash == hash &&
                            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))     // 比较改节点位置元素的hash key
                            e = p;
                        else if (p instanceof TreeNode)
                            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                        else {
                            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                                if ((e = p.next) == null) {
                                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                                        treeifyBin(tab, hash);
                                    break;
                                }
                                if (e.hash == hash &&
                                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                                    break;
                                p = e;
                            }
                        }
                        if (e != null) { // existing mapping for key
                            V oldValue = e.value;
                            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                                e.value = value;
                            afterNodeAccess(e);
                            return oldValue;
                        }
                    }
                    ++modCount;
                    if (++size > threshold)     // 判断size是否达到临界的阈值capacity * 0.75，例如初始化16*0.75=12
                        resize();
                    afterNodeInsertion(evict);
                    return null;
                }

        */
    }
}

 

package com.hspedu.hashset_;

import java.util.HashSet;


@SuppressWarnings({"all"})
public class Course523 {
    public static void main(String[] args) {
        // HashSet源码3


        /*
         *  1、HashSet第一次添加元素，底层tab数组扩容到16，临界值是16*0.75=12（0.75是底层的final加载因子）
         *  2、数组到临界值12时，就会扩容到16*2=32，临界值32*0.75=24以此类推
         *  3、如果数组一个位置的链表到达8时，并且tab数组容量到64时，则创建树结构储存
         *  4、如果数组一个位置的链表到达8时，但是tab数组容量没有到64，仍然是2倍的数组扩容先扩容数组tab大小
         *
         *      (debugger过程可以看出hash计算的值就是hashCode的值)
         *
         * */
        HashSet hashSet = new HashSet();
//        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
//            hashSet.add(i);
//        }

        for (int i = 1; i <= 12; i++) {
            hashSet.add(new A(i));
        }

        /*
            // 如果数组上一条链表的长度达到8时，会调用treeifyBin树化方法
            final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
                int n, index; Node<K,V> e;
                if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)     // MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64; 数组的如果小于64则优先resize扩容
                    resize();
                else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
                    TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
                    do {
                        TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
                        if (tl == null)
                            hd = p;
                        else {
                            p.prev = tl;
                            tl.next = p;
                        }
                        tl = p;
                    } while ((e = e.next) != null);
                    if ((tab[index] = hd) != null)
                        hd.treeify(tab);
                }
            }

            final Node<K,V>[] resize() {
                Node<K,V>[] oldTab = table;
                int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
                int oldThr = threshold;
                int newCap, newThr = 0;
                if (oldCap > 0) {
                    if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                        threshold = Integer.MAX_VALUE;
                        return oldTab;
                    }
                    else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&       // 数组扩容2倍数，大小从初始16->32
                             oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                        newThr = oldThr << 1; // double threshold               // 数组临界扩容阈值，大小从初始12->24
                }
                else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
                    newCap = oldThr;
                else {               // zero initial threshold signifies using defaults
                    newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;                          // 默认容量16->32
                    newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);     // 默认阈值12->24
                }
                if (newThr == 0) {
                    float ft = (float)newCap * loadFactor;
                    newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                              (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
                }
                threshold = newThr;                                         // 更新临界阈值
                @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
                Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];         // 更新table数组
                table = newTab;
                if (oldTab != null) {
                    for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                        Node<K,V> e;
                        if ((e = oldTab[j]) != null) {
                            oldTab[j] = null;
                            if (e.next == null)
                                newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                            else if (e instanceof TreeNode)
                                ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                            else { // preserve order
                                Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                                Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                                Node<K,V> next;
                                do {
                                    next = e.next;
                                    if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                        if (loTail == null)
                                            loHead = e;
                                        else
                                            loTail.next = e;
                                        loTail = e;
                                    }
                                    else {
                                        if (hiTail == null)
                                            hiHead = e;
                                        else
                                            hiTail.next = e;
                                        hiTail = e;
                                    }
                                } while ((e = next) != null);
                                if (loTail != null) {
                                    loTail.next = null;
                                    newTab[j] = loHead;
                                }
                                if (hiTail != null) {
                                    hiTail.next = null;
                                    newTab[j + oldCap] = hiHead;
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
                return newTab;
    }
        */
    }
}


class A {
    private int n;

    public A(int n) {
        this.n = n;
    }


    // 重写hash使添加的元素在一条链表上
    @Override
    public int hashCode() {
        return 100;
    }
}