Java探究HashSet中如何完成同一个对象不重复出现（自定义对象作为HashSet的元素时候应该注意重写的hashcode与equals讨论）

2021.10.29 写于山威

1.继承体系

没有学过UML，自己瞎画的

2.问题讨论

我们都知道，在java的set中是不能出现重复的元素的，但是是如何保证这一问题的实现的呢？我们先买个关子，我们先想想，平时我们如何判断元素是否相等：

• 对于基本数据类型：直接使用等于号
• 对于引用对象：使用equals判断，当然也不排除string类这种重写hashcode等，使用hashcode来判断对象是否相等

所以我们一般都会理所应当的想到，在set中要满足插入元素没有重复的时候，一般是使用集合元素的equals方法来判断的，那么我们下面来写一段代码检测一下

//只是重写equals方法
	public static class A
	{

		@Override
		public boolean equals(Object obj) {
			return true;
		}
		
	}
	//只是重写hashcode方法
	public static class B
	{

		

		@Override
		public int hashCode() {
			return 1;
		}
		
		
	}
	//将equals方法和hashcode方法都重写
	public static class C
	{
		public boolean equals(Object obj) {
			return true;
		}

		@Override
		public int hashCode() {
			return 2;
		}
	}
	public static void main( String [] __)
	{
		//我们写了三个私有类，接下来我们测试一下
		HashSet<Object> test=new HashSet<Object>();
		test.add(new A());
		test.add(new A());
		test.add(new B());
		test.add(new B());
		test.add(new C());
		test.add(new C());
		//我们重复的加进去了六个元素，那么按照我们重写之后的方法（无论是什么都返回true与相同的hashcode）
		//这个set里面目前还有谁在保留呢？
		System.out.println(test);
	}

在这种情况下，大家猜测会输出什么呢？

[mytestDemo.Hello$B@1, mytestDemo.Hello$B@1, mytestDemo.Hello$C@2, mytestDemo.Hello$A@7de26db8, mytestDemo.Hello$A@1175e2db]
这是我的输出，可以很明显的看到，输出里面有两个A，两个B，但是只有一个C，原因其实很简单，因为重写方法的时候，我们只有对于C既重写hashcode，又重写了equals

3.源码解释

因此我们可以得到，set判断元素是否重复的时候，既使用了hashcode，又使用equals方法，具体是怎么使用，让我们进入源码看看（稍稍看看，深入看不能我能窥探的）

我们可以看到，在hashset中是有一个hashmap来保证插入的元素是不会重复的（这一点我也没有想到）

具体这里的put方法中有一个参数是hash(value),我们可以看到在这个函数里面其实就是调用了对象的hashcode函数，用得到的这个函数去检索set集合中相应位置是否有元素（set说是无序，其实内部是使用hashcode作为序的），因此会有下面的几种情况

• 重写的hashcode计算得到的数据对应位置没有其他元素，插入进去(最好的情况)
• 没有重写hashcode方法，使用object的hashcode方法返回地址值作为索引，因为地址值唯一，所以一定可以插入（类似于刚刚类A）
• 重写了hashcode方法，但是没有重写equals方法，类似于刚刚类B，这里类B的情况就是对应位置有元素了，使用equals来判断是否相等，因为类B没有写equals方法，使用object的equals方法来判断，得到两个元素是不等的，所以在set中hashcode得到的索引位置建立了单链表，串联起来-->会造成set非常臃肿
• 重写了hashcode和equals方法（规范重写：既如果hashcode相等，则equals一定相等），如同刚刚的类C，所以最终输出只有一个C

下面我来画图让大家看的更加直观，对于刚刚的插入：

大概的讲解就是这么多了，我知识水平有限....