HashSet和HashMap一直都是JDK中最常用的两个类，HashSet要求不能存储相同的对象，HashMap要求不能存储相同的键。 那么Java运行时环境是如何判断HashSet中相同对象、HashMap中相同键的呢？当存储了“相同的东西”之后Java运行时环境又将如何来维护呢？
在研究这个问题之前，首先说明一下JDK对equals(Object obj)和hashcode()这两个方法的定义和规范：
（1）在Java中任何一个对象都具备equals(Object obj)和hashcode()这两个方法，因为他们是在Object类中定义的。 equals(Object obj)方法用来判断两个对象是否“相同”，如果“相同”则返回true，否则返回false。 hashcode()方法返回一个int数，在Object类中的默认实现是“将该对象的内部地址转换成一个整数返回”。
（2）接下来有两个个关于这两个方法的重要规范(我只是抽取了最重要的两个,其实不止两个)：
规范1：若重写equals(Object obj)方法，有必要重写hashcode()方法（避免不必要的麻烦），确保通过equals(Object obj)方法判断结果为true的两个对象具备相等的hashcode()返回值。说得简单点就是：“如果两个对象相同，那么他们的hashcode应该 相等”。不过请注意：这个只是规范，如果你非要写一个类让equals(Object obj)返回true而hashcode()返回两个不相等的值，编译和运行都是不会报错的。不过这样违反了Java规范，程序也就埋下了BUG。
规范2：如果equals(Object obj)返回false，即两个对象“不相同”，并不要求对这两个对象调用hashcode()方法得到两个不相同的数。说的简单点就是：“如果两个对象不相同，他们的hashcode可能相同”。 根据这两个规范，
可以得到如下推论：
1、如果两个对象equals，Java运行时环境会认为他们的hashcode一定相等。
2、如果两个对象不equals，他们的hashcode有可能相等。
3、如果两个对象hashcode相等，他们不一定equals。
4、如果两个对象hashcode不相等，他们一定不equals
（3）
对于一般类的对象（除String等封装类型对象外）：
若普通类没有重写hashcode()和equals()方法，，那么其对象在比较时，是继承的object类中的hashcode()方法，object类中的hashcode()方法是一个本地方法，对该方法的返回值进行比较时，比较的是对象的地址（引用地址），使用new方法创建内容相同的对象，两次生成的当然是不同的对象。除非重写hashcode()方法。在object类中定义的equals()方法也是对对象地址的比较。一句话总结：若不重写普通类的hashcode()和equals()方法，在Set集合中对象引用地址不一样，对象即不重复。
对于String等对象（String、Integer、Double····等等）：
由于这些封装类本身已经重写了hashcode()方法，并且重写的方法的返回值跟对象的内容相关，而不是跟引用地址相关。这些封装类中的equals()方法同样进行了重写，比较的是对象的内容，而非引用地址。一句话总结：String等类的对象在集合中均比较他们的内容，内容相同则覆盖已存在的对象。
（4）set集合为什么可以保证元素的不重复性，根本是：在添加元素时会进行是否相等的判断。根源是：
Java中的Set集合 怎么保障不重复？
大家可能都知道Set是一个无序的不可以重复的集合。凡事想一个为什么？
打开源码看一眼：
Set是一个接口，常用的Set实现类那就是HashSet了。
-------------------------------------------------
public HashSet() {
map = new HashMap<E,Object>();
}
-------------------------------------------------
这是HashSet的构造方法。 可以看到HashSet内部其实就是一个HashMap
【添加元素的方法】
/**
* 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。
* 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2))
* 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。
* 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。
*
* 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。
* 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key
* 与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true），
* 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变，
* 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中，
* 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。
* @param e 将添加到此set中的元素。
* @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。
*/
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
看一下map的定义：
HashSet 中定义了这样的两个变量：
private transient HashMap<E,Object> map;
private static final Object PRESENT = new Object();
我们再看一下上面的 add() 方法。
map.put(o, PRESENT)==null
实际执行的是 map 的方法，并且我们添加的对象是 map 中的 key,value 是执行的同一个对象 PRESENT.
因为map中的key是不允许重复的，所以set中的元素不能重复。
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根本问题还是没有解决那继续问？为什么HashMap中的Key不允许重复？
HashMap的往里放元素的源码！！！
public V put(K key, V value) {
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
//遍历链表
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
//如果key在链表中已存在，则替换为新value HashMap 可以重复put同一个Key值不同的对象。
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
分步骤判断添加的Key值：
1、取到新添加Key值得hashCode值。
2、确定数组的index 根据Key的hashCode值和当前table的长度按位取并 h & (length-1);
按位取并，作用上相当于取模mod或者取余%。
这意味着数组下标相同，并不表示hashCode相同
3、这里的hashcode在equals前面，JVM会先判断或运算||的前部分，当这一前部分为true的时候判断终止，返回true（这是为了提高JVM的效率），所以当hashcode不同的时候，equals是不会执行的。
总结为什么Set里面不能有重复？
因为HashMap在put一个Key时会判断，将要放进去的Key的hash值与 目前HashMap中定位到的那个Key的hash值比较。
如果hash值相当，继续比较 这两个对象的地址或者内容是否相当。
如果相当：判断出来要添加的Key与HashMap中的Key重复，把Value的值给替换成最新的。
HashSet中的Value是一个固定值PRESENT。 所以修改不修改无所谓。
来源：https://www.cnblogs.com/fengli9998/p/7871463.html