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这个TreeSet其实和HashSet类似。HashSet底层是通过HashMap实现的，TreeSet其实底层也是通过TreeMap实现的。这篇文章就通过源码来分析一下TreeSet。

一、简介

TreeSet的作用是保存无重复的数据，不过还对这些数据进行了排序。TreeMap的底层是通过红黑树实现的，所以TreeSet底层也是通过红黑树实现的。TreeSet最主要的特点就是对元素进行了排序。我们对其特点进行总结一下：

（1）TreeSet是基于TreeMap的NavigableSet实现。

（2）TreeSet的元素存储在TreeMap中的key中，TreeMap的value是一个常量对象。

（3）非线程安全 。

（4）java8新增分割器spliterator() 方法。

在源码分析中我们也是基于jdk1.8来分析。下面我们就直接来看一下;

二、源码分析

1、继承关系

//继承了AbstractSet抽象类java.lang.Object        java.util.AbstractCollection
   
                  java.util.AbstractSet
    
                        java.util.TreeSet
     
      //实现了NavigableSet接口：支持导航方法，比如查找//实现了Cloneable接口：意味着它能被克隆//实现了Serializable接口：意味着被序列化public class TreeSet
      
        extends AbstractSet
       
            implements NavigableSet
        
         , Cloneable, java.io.Serializable
        
       
      
     
    
   

2、参数变量

//存放元素的集合private transient NavigableMap
   
     m;//PRESENT就是上面NavigableMap中的Objectprivate static final Object PRESENT = new Object();
   

第一个疑问：不是说TreeSet是基于TreeMap实现的，为什么这里的参数是NavigableMap？

这是因为TreeMap实现了NavigableMap接口。

第二个疑问，既然TreeSet只使用了NavigableMap的key，那么直接使用null作为NavigableMap的value不就完了，还方面节省内存。

这个疑问就要好好说一下了，如果看过我HashSet那篇文章想必你一定很清楚了。这里可以直接跳过，如果你没看过，我们直接定位到TreeSet的增删方法。深入源码中找寻答案。

//add方法其实就是Map的put方法public boolean add(E e) {
       return m.put(e, PRESENT)==null;}//remove方法其实就是Map的remove方法public boolean remove(Object o) {
       return m.remove(o)==PRESENT;}

在add方法中，我们会出现两种put情况

情况1：元素e不重复，直接插入即可。

情况2：元素e重复，m.put(e, PRESENT)一看e这个key已经存在了，就会将PRESENT替换掉相应的value值。然后map返回这个value。value不等于null，于是返回false。很明显插入失败了。

但是如果我们把PRESENT替换成null呢？这时候m.put(e, PRESENT)一看e这个key已经存在了，于是map返回null。完了这时候你会发现null等于null。整个add方法返回的就是true。这不就矛盾了嘛。命名插入的是重复数据，返回的结果依然还是true。所以这里使用了PRESENT这个对象就能有效地避免这种情况。

3、构造方法

TreeSet(NavigableMap
   
     m) {
           this.m = m;    }    public TreeSet() {
           this(new TreeMap
    
     ());    }    public TreeSet(Comparator
      comparator) {
           this(new TreeMap<>(comparator));    }    public TreeSet(Collection
      c) {
           this();        addAll(c);    }    public TreeSet(SortedSet
     
       s) {
           this(s.comparator());        addAll(s);    }
     
    
   

这五个构造方法，基本上把HashSet的几个特性全部说完了，底层就是new一个TreeMap来实现的，我们还可以假如自己的比较器和排序器。

4、其他方法

增删方法我们已经看了其实就是通过map的put的remove方法来实现的。我们来看一些其他的常见方法

（1）返回子Set

//底层其实就是通过TreeMap的subMap()实现的public NavigableSet
   
     subSet(E fromElement, boolean fromInclusive,                        E toElement,   boolean toInclusive) {
      return new TreeSet<>(m.subMap(fromElement, fromInclusive,                        toElement,   toInclusive));}
   

（2）返回Set的头部和尾部

// 返回Set的头部，范围是：从头部到toElement。// inclusive：是否包含toElement的标志public NavigableSet
   
     headSet(E toElement, boolean inclusive) {
       return new TreeSet
    
     (m.headMap(toElement, inclusive));}// 返回Set的尾部，范围是：从fromElement到结尾。public NavigableSet
     
       tailSet(E fromElement, boolean inclusive) {
       return new TreeSet
      
       (m.tailMap(fromElement, inclusive));}
      
     
    
   

（3）返回set中大于小于等于e的元素

// 返回Set的第一个元素public E first() {
    return m.firstKey(); }// 返回Set的最后一个元素public E last() {
    return m.lastKey(); }// 返回Set中小于e的最大元素public E lower(E e) {
    return m.lowerKey(e); }// 返回Set中小于/等于e的最大元素public E floor(E e) {
    return m.floorKey(e);}// 返回Set中大于/等于e的最小元素public E ceiling(E e) {
    return m.ceilingKey(e);}// 返回Set中大于e的最小元素public E higher(E e) {
    return m.higherKey(e);}

（4）获取首尾元素并移除

// 获取第一个元素，并将该元素从TreeMap中删除。public E pollFirst() {
       Map.Entry
   
     e = m.pollFirstEntry();    return (e == null)? null : e.getKey();}// 获取最后一个元素，并将该元素从TreeMap中删除。public E pollLast() {
       Map.Entry
    
      e = m.pollLastEntry();    return (e == null)? null : e.getKey();}
    
   

（5）读写数据

// 将TreeSet的“比较器、容量，所有的元素值”都写入到输出流中private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)    throws java.io.IOException {
       s.defaultWriteObject();    // 写入比较器    s.writeObject(m.comparator());    // 写入容量    s.writeInt(m.size());    // 写入“TreeSet中的每一个元素”    for (Iterator i=m.keySet().iterator(); i.hasNext(); )        s.writeObject(i.next());}

还有一个读数据

private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)    throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
       s.defaultReadObject();    // 从输入流中读取TreeSet的“比较器”    Comparator
    c = (Comparator
   ) s.readObject();    TreeMap
   
     tm;    if (c==null)        tm = new TreeMap
    
     ();    else        tm = new TreeMap
     
      (c);    m = tm;    int size = s.readInt();    // 读取TreeSet的全部元素    tm.readTreeSet(size, s, PRESENT);}
     
    
   

源码很简单基本上都在这。下面我们总结一下。

对于HashSet是用Hash表来存储数据，而TreeSet是用二叉树来存储数据。 在不需要排序的时候，还是建议优先使用HashSet，因为速度更快，二叉树需要排序就免不了跳转旋转，所以速度会很慢。

感谢大家一直以来的支持，今天的文章先写到这。

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