集合框架总结-set

Set集合：无序，不允许重复

扩展自Collection接口：

public interface Set<E> extends Collection<E>

1、允许使用null元素 2、这里没有什么新方法，只对 add()、equals() 和 hashCode() 方法添加了限制 3、HashSet和TreeSet是Set的实现 Set—>hashSet --> linkedHashSet SortedSet —> TreeSet

HashSet

HashSet类直接实现了Set接口， 其底层采用的是HashMap去实现的，将需要存储的数据作为map的key值，以常量PRESENT作为value值。

private transient HashMap<E, Object> map;
 private static final Object PRESENT=new Object();

--HashSet采用HashCode算法来存取集合中的元素，因此具有比较好的读取和查找性能

--向HashSet中添加元素时首先执行的是对象的hashcode值比较，如果两个对象的hashcode值相等时才会继续调用equals方法；如果两个对象的hashcode值不相等则不会调用equals方法初始化后台容量；

潜规则：不是Java的语法强制要求** 要求当两个对象的equals为true时，hashCode值必须相等**

生成一个HashSet的话，系统只提供key的访问； 如果有两个Key重复，那么会覆盖之前的；

LinkedHashSet

public class LinkedHashSet<E> 
		extends HashSet<E> 
		implements Set<E>, Cloneable, Serializable

LinkedHashSet是HashSet的一个子类，LinkedHashSet也根据HashCode的值来决定元素的存储位置，但同时它还用一个链表来维护元素的插入顺序，插入的时候即要计算hashCode又要维护链表，而遍历的时候只需要按链表来访问元素

采用双向链表记录添加元素的顺序

LinkedHashMap类中的节点定义
			static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
        		Entry<K,V> before, after;
		        Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
		            super(hash, key, value, next);
		        }
    		}

TreeSet

查看jdk源码发现底层是用TreeMap实现的，本质上是一个红黑树原理。正因为它是排序了的，所以相对HashSet来说，TreeSet提供了一些额外的按排序位置访问元素的方法，例如first(), last(), lower(), higher(), subSet(), headSet(), tailSet()

public class TreeSet extends AbstractSet implements NavigableSet, Cloneable, Serializable

TreeSet的排序分两种类型，一种是自然排序，另一种是定制排序。

几种Set的比较

HashSet：不保证元素的添加顺序，底层采用哈希表算法，查询效率高。判断两个元素是否相等equals方法返回为true要求hashCode值必须相等。即要求存入HashSet中的元素要覆盖equals方法和hashCode方法

LinkedHashSetLinkedHashSet是HashSet的子类，底层采用了哈希表算法以及链表算法，既保证了元素的添加顺序，也保证了查询效率。但是整体性能要低于HashSet

TreeSet不保证元素的添加顺序，但是会对集合中的元素进行排序。底层采用红-黑树算法，树结构比较适合查询，但是添加的效率较低

各种Set集合性能分析

HashSet和TreeSet是Set集合中用得最多的集合。HashSet总是比TreeSet集合性能好，因为HashSet不需要额维护元素的顺序。

LinkedHashSet需要用额外的链表维护元素的插入顺序，因此在插入时性能比HashSet低，但在迭代访问（遍历）时性能更高。因为插入的时候即要计算hashCode又要维护链表，而遍历的时候只需要按链表来访问元素。

EnumSet元素是所有Set元素中性能最好的，但是它只能保存枚举类型的元素。

线程安全化

ArrayList和LinkedList线程不安全，针对线程安全的需求一般也不建议使用Vector。

List list=Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

具体实现是在原来数据操作的基础上添加了一个全局锁