java容器类3：set/HastSet/MapSet深入解读
介绍
Set：集合，是一个不包含重复数据的集合。（A collection that contains no duplicate elements. ）
set中最多包含一个null元素，否者包含了两个相同的元素，不符合定义。
上一篇学习了Java中的容器类的一些基础接口，以及Collection接口三大分支中的List分支（ArrayList以及LinkedList）。这一篇文章将讲解Collection三大分支（List、Set、Queue）中的Set分支，以及衍生出来的子类。
java容器类分析：Collection,List,ArrayList,LinkedList深入解读
Set接口的总的集成关系如下图：
Set接口
public interface Set<E> extends Collection<E>
查看Set的源码可以发现，Set中的接口函数和Collection完全相同，并没有添加任何新的接口。只是子类在实现这些接口的时候需要考虑，Set中不能有重复的元素这一原则。接口中的函数及描述可查看上一篇博客。
AbstractSet抽象类
和AbstractList及AbstractCollection的作用相似，AbstractSet类作为一个抽象类，实现了Set接口中的部分函数，减少后续Set子类的实现工作。
public abstract class AbstractSet<E> extends AbstractCollection<E> implements Set<E>
具体该抽象类实现了Set中的如下几个接口：
public boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
if (!(o instanceof Set))
return false;
Collection<?> c = (Collection<?>) o;
if (c.size() != size())
return false;
try {
return containsAll(c);
} catch (ClassCastException unused) {
return false;
} catch (NullPointerException unused) {
return false;
}
}
hashCode():Set的hash值等于将Set中所有元素的hash值相加，这就保证了if(set1.equals(set2)) 那么set1.hashCode（）== set2.hashCode（）。
public int hashCode() {
int h = 0;
Iterator<E> i = iterator();
while (i.hasNext()) {
E obj = i.next();
if (obj != null)
h += obj.hashCode();
}
return h;
}
removeAll(): 移除c与当前Set的交集，返回值代表是否有元素从当前Set中移除，交集为空返回false否则返回true。
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
Objects.requireNonNull(c);
boolean modified = false;
if (size() > c.size()) {
for (Iterator<?> i = c.iterator(); i.hasNext(); )
modified |= remove(i.next());
} else {
for (Iterator<?> i = iterator(); i.hasNext(); ) {
if (c.contains(i.next())) {
i.remove();
modified = true;
}
}
}
return modified;
}
SortedSet
public interface SortedSet<E> extends Set<E>
public interface SortedSet<E> extends Set<E> {//经过某种排序的set JDK1.7 java.util Comparator<? super E> comparator();//返回对此 set中的元素进行排序的比较器 SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement);//返回此 set的部分视图，其元素从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。（ SortedSet<E> headSet(E toElement);//返回此 set 的部分视图，其元素严格小于 toElement SortedSet<E> tailSet(E fromElement);//返回此 set的部分视图，其元素大于等于 fromElement E first();//set中第一个元素 E last();//set中最后一个元素 }
NavigableSet
public interface NavigableSet<E> extends SortedSet<E> {//扩展的 SortedSet，具有了搜索匹配元素方法 JDK1.7 java.util E lower(E e);//返回此 set中小于给定元素的最大元素 E floor(E e);//返回此 set中小于等于给定元素的最大元素 E ceiling(E e);//返回此 set中大于等于给定元素的最小元素 E higher(E e);//返回此 set中大于给定元素的最小元素 E pollFirst();//获取并移除第一个元素 E pollLast();//获取并移除最后一个元素 Iterator<E> iterator();//以升序返回在此set的元素上进行迭代的迭代器 NavigableSet<E> descendingSet();//返回此 set中所包含元素的逆序视图 Iterator<E> descendingIterator();//以降序返回在此 set的元素上进行迭代的迭代器。效果等同于 descendingSet().iterator()。 //返回此 set 的部分视图，其元素范围从 fromElement 到 toElement NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive); //返回此 set的部分视图，其元素小于（或等于，如果 inclusive 为 true）toElement NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive); //返回此 set的部分视图，其元素大于（或等于，如果 inclusive 为 true）fromElement NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive); //返回此 set 的部分视图，其元素从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。 SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement); //返回此 set的部分视图，其元素严格小于 toElement SortedSet<E> headSet(E toElement); //返回此 set的部分视图，其元素大于等于 fromElement SortedSet<E> tailSet(E fromElement); }
HashSet
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
阅读HashSet的源码，其实很简单，就是在里面维护了一个 HashMap类型的成员变量，然后抽象出了几个增删改查的方法。需要深入了解的话可以阅读：java容器类2：Map及HashMap深入解读
这里有个疑问，HashMap是存放键值对的，而HashSet是存放一组数据的，为什么可以用HashMap保存set数据？
HashMap中的keySet()函数返回的就是一个 Set类型的数据(不能有重复的key值)，所以HashSet将Set数组全部存放在HashMap的keySet中，value值全部用默认的一个Object类型的常量表示。
HashSet中的add()函数可以看出
public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null; }
TreeSet
TreeSet的继承关系如下，看上去还挺复杂
正如TreeSet继承自SortSet一样，TreeSet中存储了排序的数组（每个元素值不能有重复的元素）。
同HashSet实现方法相同，里面维护了一个map（NavigableMap类型）类型的成员变量，来保证所有数据是有序的。map里面的keySet字段可以保存TreeSet的所有值。
TreeSet中的方法都是基于NavigableMap的增删改查操作，这里不详细分析。
参考:
