hashSet 如何保证元素不重复的？

面试 Java基础

HashSet类中的add()源码

public boolean add(E e) {
    return map.put(e, PRESENT)==null;
  }

类中map和PARENT的定义：

    private transient HashMap<E,Object> map;
    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object(); // 个人认为这是一个占位值，保证不为Null

HashMap的key是不能重复的，而这里HashSet的元素又是作为了map的key，当然也不能重复了。
以下是HashMap如何保证key值不重复的代码

 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab;  //缓存底层数组用,都是指向一个地址的引用
        Node<K,V> p;     //插入数组的桶i处的键值对节点
        int n;   //底层数组的长度
        int i;   //插入数组的桶的下标    
         //刚开始table是null或空的时候，初始化个默认的table；为tab和n赋值，tab指向底层数组，n为底层数组的长度
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
         //(n - 1) & hash：根据hash值算出插入点在底层数组的桶的位置，即下标值；为p赋值，也为i赋值（不管碰撞与否，都已经赋值了）
        //如果在数组上，没有发生碰撞，即当前要插入的位置上之前没有插入过值，则直接在此位置插入要插入的键值对
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//插入的节点的next属性是null
        else { //发生碰撞，即当前位置已经插入了值
            Node<K,V> e; K k;//中间变量吧，跟冒泡排序里面的那个中间变量似的，起到个值交换的作用
             //hash值相同，key也相同，那么就是更新这个键值对的值。同 jdk 1.7
            if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
              //jdk 1.8引入了红黑树来处理碰撞，上面判断p的类型已经是树结构了，
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//如果是，则走添加树的方法。
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) { //还未形成树结构，还是jdk 1.7的链表结构
            //差别就是1.7:是头插法，后来的留在数组上，先来的链在尾上；1.8:是先来的就留在数组上，后来的链在尾上
            //判断p.next是否为空，同时为e赋值，若为空，则p.next指向新添加的节点，这是在链表长度小于7的时候
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //如果在循环链表的时候，找到key相同的节点，那么就跳出循环，就走不到链表的尾上了。
                    if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    //这个就是p.next也就是e不为空，然后，还没有key相同的情况出现，那就继续循环链表，
                    // p指向p.next也就是e，继续循环，继续，e=p.next
                    p = e;
                    //直到p.next为空，添加新的节点；或者出现key相等，更新旧值的情况才跳出循环。
                }
            }
            //经过上面if else if else之后，e在新建节点的时候，为null；更新的时候，则被赋值。
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                  //onlyIfAbsent 这个在调用hashMap的put()的时候，一直是false，那么下面更新value是肯定执行的
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

其中最关键的一句：

if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))

调用了对象的hashCode和equals方法进行的判断，

首先要明确：只通过hash码值来判断两个对象时否相同合适吗？答案是不合适的，因为有可能两个不同的对象的hash码值相同；

什么是hash码值？

在java中存在一种hash表结构，它通过一个算法，计算出的结果就是hash码值；这个算法叫hash算法；
hash算法是怎么计算的呢？
是通过对象中的成员来计算出来的结果；
如果成员变量是基本数据类型的值， 那么用这个值 直接参与计算；
如果成员变量是引用数据类型的值，那么获取到这个成员变量的哈希码值后，再参数计算

所以又得出一个结论：若要将对象存放到HashSet中并保证对象不重复，应根据实际情况将对象的hashCode方法和equals方法进行重写