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HashSet底层是HashMap,第一次添加时,table数组扩容到16，临界值(threshold)是16加载因子(loadFactor)是0.75 = 12* -
如果table数组使用到了临界值12(应该是大于12),就会扩容到16×2 = 32，新的临界值就是32 × 0.75 = 24,依次类推
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在
Java8中,如果一条链表的元素个数到达TREEIFY_THRESHOLD(默认是8).并且table的大小>=MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64),就会进行树化(红黑树),否则仍然采用数组扩容机制
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
hashSet.add("java");
hashSet.add("php");
hashSet.add("java");
System.out.println(hashSet);
}
}
class HashSet{
// PRESENT就是HaseSet为了用HashMap所以加了一个占位符
// PRESENT是静态的，所以被HashSet类的所有对象共享
private static final Object PRESENT = new Object();
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
public boolean add(E e) {
//跳进HashMap中的put方法
// map正常添加完元素返回的应该是null
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
}
class HashMap{
//第一次使用时初始化，长度为2的次幂，也可以为0
transient Node<K,V>[] table;
// 默认初始化容量为16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
// 默认初始化负载因子0.75
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
//当链表的长度大于等于8时，就去判断是把链表变成红黑树，还是对table数组进行扩容
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
//在treeifyBin方法中，如果table数组的长度小于64就不会将链表转换为红黑树，而是对table数组进行扩容
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
// 计算key应该存放的位置
// (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)是为了尽量让不同的key得到不同的hash值，从而避免碰撞
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
//第一次进来的时候oldTab == null
//所以第一次添加元素从if进来以后执行下面的语句后
// oldCap = 0;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
// 还没对threshold初始化，所以threshold为0
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 &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
// 第一次添加元素进入resize方法应该进入这
// newCap = 16
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
// newThr = 12，当加入的元素
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
//threshold = 12
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
// table初始化
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;
}
public HashMap() {
//负载因子默认0.75
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
public V put(K key, V value) {
// 正常添加完元素应该返回的是null
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// 第一次添加元素(java)时，table还没有初始化
// 满足table == null
// 进入if后就会扩容
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
// resize()方法返回一个空的Node[],长度为16
n = (tab = resize()).length;
/*
（1）根据key得到hash去计算key应该存放在tab表的哪一个位置并且把这个位置的对象赋值给辅助变量p
（2）判断p是否为空，p为空表示还没有存放元素，就创建一个Node,并把这个Node加入表中
*/
/*
第二次添加元素"php"时，if依旧满足
第三次添加元素"java"时，因为tabel没有扩容，n==tab.length所以n不变
并且hash是计算的key的hashCode方法得到的，所以hash也不变所以p != null
if不满足
*/
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
// 给tab[i]添加上元素
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
/*
if的第一个条件：p.hash == hash
p.hash就是第一次添加的"java"的hash，第三次添加元素为"java",所以第一个条件满足
if的第二个条件需要满足下列两个条件之一：
(1) 加入的key和p指向的Node节点的key是同一个对象(key就是加入的"java"元素)
(2) key不等于null并且和p指向的Node节点的key的equals方法相同
第三次加入元素"java"时，此if满足
*/
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
// 或者p是一棵红黑树
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
/*
如果p指向的节点的下一个节点等于null(p所指向的节点在外边第一个if就已经比较过了，所以这里直接从p的下一个节点比较即可)
那么直接把直接造一个新的节点并让p.next指向它
*/
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
/*
如果链表的长度大于等于8时，就用treeifyBin方法去判断是把链表变成红黑树，还是对table数组进行扩容
treeifyBin方法里会判断如果table数组的长度小于64就不会将链表转换为红黑树，而是对table数组进行扩容
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
resize();
*/
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
// 这里与外边的第一个if方法相同，如果找到链表中满足此if的节点也会直接退出循环，不会将的元素加入立案表中
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
/*
1.想一下，在HashMap中，当新加入的键值对的键是已经存在的
这时加入后的结果就是更新了值而在在HashSet里这个value一直都是PRESENT
2.能到这一步，说明肯定进入了外边的else( 即不满足(p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) )
table数组对应的位置有值，然后如果e != null 那么说明这个新的元素根本没有加入
所以进入if以后有return，下边的++modCount等根本不会执行
*/
if (e != null) { // existing mapping for key
// e.value还是PRESENT
V oldValue = e.value;
// onlyIfAbsent传进来的时候就是false，此if满足
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
// modCount记录的是操作次数
++modCount;
// 如果map中已有的键值对大于阈值，扩容
// 第一次是table长度为16，threshold为12
// 扩容32, 24
// 扩容64, 48以此类推
if (++size > threshold)
resize();
// 留给子类的方法，在HashMap里这个是个空方法
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
}