浅析HashSet add() 方法存储自定义类型对象的过程

　　一、自定义一个Student类

　　package date0504;

　　public class Student {

　　private String id;

　　Student(String id){

　　this.id=id;

　　}

　　public String getId() {

　　return id;

　　}

　　public void setId(String id) {

　　this.id = id;

　　}

　　}

　　二、使用HashSet中的add()方法将上述对象存入

　　HashSet hashset = new HashSet<>();

　　//add()方法的返回值为boolean类型。若为true，存入成功。否则，数据存入失败。

　　System.out.println(hashset.add(new Student("1"))); //存入第一个对象

　　System.out.println(hashset.add(new Student("2"))); //存入第二个对象

　　System.out.println(hashset.add(new Student("1"))); //存入第三个对象

　　输出结果如下

　　true

　　true

　　true

　　三、从上述结果看出，三个对象都添加成功了。我们来分析一下add()方法的具体过程。

　　1、HashSet hashset = new HashSet<>(); 第一行代码调用了HashSet的无参构造方法，我们来看一下它的源码。

　　public HashSet() {

　　map = new HashMap<>(); //调用了HashMap无参构造方法，创建了map对象。

　　}

　　2、我们主要分析第三行代码——hashset.add(new Student("1");

　　//HashMap中的add方法

　　public boolean add(E e) {

　　return map.put(e, PRESENT)==null; //调用了HashMap中的put方法

　　}

　　3、再来看这行代码———map.put(e, PRESENT)==null;

　　//HashMap中的put方法

　　public V put(K key, V value) {

　　return putVal(hash(key), key, value, false, true); //调用本类中的putVal方法和hash方法。

　　}

　　4、让我们来看一下HashMap中的hash方法

　　static final int hash(Object key) {

　　int h;

　　// 若传入对象不为null，则返回此对象调用hashCode方法(其实是Object类中的hashCode方法)的返回值

　　return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

　　}

　　5、分析HashMap中的putVal方法。

　　final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,

　　boolean evict) {

　　Node[] tab; Node p; int n, i;

　　//1、第一次添加对象时，tab为null，执行其后语句。

　　if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)

　　n = (tab = resize()).length; //2、如果存储元素的table为空，则进行必要字段的初始化，n为初始化后数组长度。

　　//3、第一次传入数据时，p=null，执行if语句下面的代码。第二次添加数据时的n和第一次添加后的n一样，但是不同传入对象的hash值是不一样的，所以i不同，p=null。故每次传入不同对象p都为null,不会执行else语句块。

　　if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)

　　tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

　　//4、如果两个对象的hash值一样，p就不为null，就执行else语句块。

　　else {

　　Node e; K k;

　　//5、当前元素和上一个元素的hash值相等

　　if (p.hash == hash &&

　　//6、当前对象的地址和之前对象的地址不同，也不为null。并且这里调用了当前传入对象的equals方法。

　　((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))

　　//7、如果if语句为true，把之前的对象赋值给e。

　　e = p;

　　else if (p instanceof TreeNode)

　　e = ((TreeNode)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;

　　}

　　}

　　//8、e不为null，故返回 oldValue。

　　//9、HashMap中的put方法也返回oldValue。

　　//10、oldValue不为null，故add方法返回false。

　　if (e != null) { // existing mapping for key

　　V oldValue = e.value;

　　if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)

　　e.value = value;

　　afterNodeAccess(e);

　　return oldValue;

　　}

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　　//11、若执行下面代码，则返回null，add方法返回值为true。添加不同的对象都会执行下面代码。

　　++modCount;

　　if (++size > threshold)

　　resize();

　　afterNodeInsertion(evict);

　　return null;

　　}

　　四、那我们分析完add方法的执行过程后，该如何实现不能重复添加id相同的Student对象这个目的呢?

　　1、在Student类中重写hashCode方法和equals方法

　　public class Student {

　　private String id;

　　Student(String id){

　　this.id=id;

　　}

　　public String getId() {

　　return id;

　　}

　　public void setId(String id) {

　　this.id = id;

　　}

　　public boolean equals(Object o) {

　　Student stu =(Student)o; //向下转型

　　return id.equals(stu.id); //id为String类型，故只要两个字符串内容相同，返回true。

　　}

　　public int hashCode() {

　　return id.hashCode(); //调用了String类中的hashCode方法，如果两个字符串相同，那hashCode方法返回true。

　　}

　　}

　　2、使用HashSet存入对象。

　　HashSet hashset = new HashSet<>();

　　//add()方法的返回值为boolean类型。若为true，存入成功。否则，数据存入失败。

　　System.out.println(hashset.add(new Student("1"))); //存入第一个对象

　　System.out.println(hashset.add(new Student("2"))); //存入第二个对象

　　System.out.println(hashset.add(new Student("1"))); //存入第三个对象

　　输出结果如下

　　true

　　true

　　false

　　3、可以看出：当重写了hashCode方法和equals方法后，就实现了此目的。

　　五、注意事项

　　1、当泛型为Object的时候传入其他的非Student类的时候有可能会出现异常。

　　HashSet