Java中HashSet是否应被允许添加自身作为元素？

你提到的这个现象确实很有意思——按照Java集合框架的官方契约，Set是明确不允许包含自身作为元素的，但用HashSet<Object>却能轻松做到，就像你给出的示例代码：

Set<Object> mySet = new HashSet<>();
mySet.add(mySet);
assertThat(mySet.size(), equalTo(1));

这个断言居然能通过，完全不符合我们对Set契约的预期（要么添加失败返回false，要么抛出异常）。

要搞懂这个问题，得从HashSet的底层实现说起：HashSet本质上是基于HashMap实现的，添加元素时，会把元素作为HashMap的key，value则是一个固定的空对象（PRESENT）。

那为什么添加自身能成功？核心原因有两点：

• 哈希值计算：HashMap判断key是否重复，第一步是计算哈希值。对于对象来说，默认的hashCode()返回的是和内存地址相关的唯一值，所以当把mySet自身作为key时，这个哈希值是唯一的，HashMap会认为这是一个全新的key。
• 重复检查逻辑：当第一次调用add(mySet)时，HashSet内部的HashMap是空的，根本不会触发重复元素的检查（因为没有已有的key可以对比），直接就把这个key存进去了。如果之后再调用一次add(mySet)，这时候HashMap会用equals()方法对比已有的key和待添加的key，因为是同一个对象，equals()返回true，所以第二次添加会失败，size还是1。

那为什么Set契约规定不能包含自身？其实这是规范层面的约定，目的是避免递归操作（比如遍历、序列化）时出现无限循环的问题。但HashSet并没有在代码层面强制执行这个约定——它只遵守了Set关于“不允许重复元素”的核心规则，却没有额外检查元素是否是集合自身。

简单来说，这是HashSet基于HashMap实现的特性导致的“契约漏洞”，虽然符合代码的执行逻辑，但确实违反了Set的官方约定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者davidmerrick