深入了解HashSet

我们知道Java中HashSet是Set的一个子类，其主要特点是存储的元素无序且不重复。
这里先举个例子，来演示HashSet的一些特性：

/**
     * @param args
     * Set集合,无索引,不可以重复,无序(存取不一致)
     */
public static void demo1() {
        HashSet<String> hs = new HashSet<>();                   //创建HashSet对象
        boolean b1 = hs.add("a");
        boolean b2 = hs.add("a");                               //当向set集合中存储重复元素的时候返回为false
        hs.add("b");
        hs.add("c");
        hs.add("d");
        System.out.println(hs);                                 //HashSet的继承体系中有重写toString方法
        System.out.println(b1);
        System.out.println(b2);
        
        for (String string : hs) {                              //只要能用迭代器迭代的,就可以使用增强for循环遍历
            System.out.println(string);
        }
    }

打印机结果：

[d,b,c,a]
true
false
d
b
c
a

我们发现添加的字符串元素为a，a，b，c，d，打印确实d，b，c，a，的确是无序且唯一。接下来我们来看看HashSet存储自定义对象如何保证元素的唯一性。

我先定义了一个Person类，类成员变量有age和name,之后使用Hashset去添加几个person对象，例子如下：

/**
     * 自定义类Person
     */
public class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    public Person() {
        super();
        
    }
    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

/**
     * 添加几个person对象到hashSet中
     */
public static void demo1() {
        HashSet<Person> hs = new HashSet<>();
        hs.add(new Person("张三", 23));
        hs.add(new Person("张三", 23));
        hs.add(new Person("李四", 24));
        hs.add(new Person("李四", 24));
        hs.add(new Person("李四", 24));
        hs.add(new Person("李四", 24));
        
        System.out.println(hs.size());
        System.out.println(hs);
    }

打印结果：

6
[Person [name=李四，age=24]，Person [name=李四，age=24]，Person [name=李四，age=24]，Person [name=李四，age=24]，Person [name=张三，age=23]，Person [name=张三，age=23]]

从打印结果我们可以看到HashSet将重复的name和age存进去了，原因很好解释，每当new一个新对象，会有一个新内存地址，而name和age只是对象内部的属性，内存地址没有重复，符合hashSet的唯一性这一特点。那我们的需求是只要同姓名同年龄的person对象，我们就认为它是同一对象。该怎么做呢？有的朋友可能会想到在Person类中重写equels方法，我们来尝试一下：

@Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Person p = (Person)obj;
        System.out.println("我被调用了");
        return this.name.equals(p.name)&&this.age==p.age;
        }       

经过测试，发现重写的equels()方法并没有被调用，所以我们需要做的是能让equels()方法调用，才能实现只要同姓名同年龄的person对象，我们就认为它是同一对象的需求。

其实，HashSet中添加对象元素时判断其唯一性是通过一个叫做hashCode的方法决定，hashCode相同才会调用equels(）。而在Person类中重写hashCode()，并将返回值设置为一个固定特殊的值，让每一个对象的hashCode都相同，才会触发重写的equels()方法,代码如下:

@Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Person p = (Person)obj;
        System.out.println("我被调用了");
        return this.name.equals(p.name)&&this.age==p.age;
        }   
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return 10;                          
    }

打印结果：

我被调用了
我被调用了
我被调用了
我被调用了
我被调用了
[Person [name=李四，age=24],Person [name=张三，age=23]]

这时我们发现HashSet存储自定义对象保证元素的唯一性的问题就被解决了。
其实它的内部原理也非常简单

原理图

如果我们使用的开发工具是eclipse，直接alt+shift+s自动生成重写的hashCode()和equels()即可，使用自动生成的代码，还能有效减少调用equels()的次数，提高运行效率。

eclipse自动生成hashCode()和equels()