目录
一. ? 前言二. ? 剥析流程2.1 类图2.2 属性2.3 构造方法2.4 添加单个元素2.5 移除单个元素2.6 查找单个元素2.7 查找接近的元素2.8 获得首尾的元素2.9 清空2.10 克隆2.11 序列化2.12 反序列化2.13 获得迭代器2.14 转换成 Set/Collection2.15 查找范围的元素 三. ? 总结
一. ? 前言
TreeSet是基于红黑树实现的Set集合，它具有以下特点：
有序性：TreeSet是有序的，它按照元素的自然排序进行排序，或者按照指定的Comparator进行排序。
不允许重复元素：与HashSet一样，TreeSet也不允许重复元素，如果试图将一个已经存在的元素添加到TreeSet中，那么添加操作将会被忽略。
支持高效的插入、删除、查找操作：由于TreeSet是基于红黑树实现的，因此它的插入、删除、查找等操作的时间复杂度为O(logn)，具有良好的时间性能。
不支持随机访问：由于TreeSet是基于红黑树实现的，因此它不支持随机访问，不能通过下标来访问集合中的元素。如果需要随机访问集合中的元素，可以使用ArrayList或LinkedList等数据结构。
线程不安全：TreeSet是非线程安全的，如果多个线程同时操作同一个TreeSet对象，可能会导致集合数据结构被破坏，因此在多线程环境下需要考虑对TreeSet进行同步操作。
总之，TreeSet是一个有序、不允许重复元素、支持高效插入、删除、查找操作的集合，适合需要按照一定顺序访问元素的场景。
二. ? 剥析流程
2.1 类图
TreeSet 实现的接口、继承的类，如下图所示：
类图
java.util.NavigableSet 接口，并继承 java.util.AbstractSet 抽像类。实现 java.io.Serializable 接口。实现 java.lang.Cloneable 接口。 2.2 属性
TreeSet 只有一个属性，那就是 m 。代码如下：
private transient NavigableMap<E,Object> m;m 的 key ，存储 HashSet 的每个 key 。
map 的 value ，因为 TreeSet 没有 value 的需要，所以使用一个统一的 PRESENT 即可。代码如下：
// Dummy value to associate with an Object in the backing Mapprivate static final Object PRESENT = new Object();2.3 构造方法
TreeSet 一共有 5 个构造方法，代码如下：
TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) { this.m = m;}public TreeSet() { this(new TreeMap<>());}public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) { this(new TreeMap<>(comparator));}public TreeSet(Collection<? extends E> c) { this(); // 批量添加 addAll(c);}public TreeSet(SortedSet<E> s) { this(s.comparator()); // 批量添加 addAll(s);}m 属性。 2.4 添加单个元素
add(E e) 方法，添加单个元素。代码如下：
public boolean add(E e) { return m.put(e, PRESENT)==null;}m 的 value 值，就是我们看到的 PRESENT 。 addAll(Collection<? extends E> c) 方法，批量添加。代码如下：
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { // Use linear-time version if applicable // 情况一 if (m.size()==0 && c.size() > 0 && c instanceof SortedSet && m instanceof TreeMap) { SortedSet<? extends E> set = (SortedSet<? extends E>) c; TreeMap<E,Object> map = (TreeMap<E, Object>) m; if (Objects.equals(set.comparator(), map.comparator())) { map.addAllForTreeSet(set, PRESENT); return true; } } // 情况二 return super.addAll(c);}2.5 移除单个元素
remove(Object o) 方法，移除 o 对应的 value ，并返回是否成功。代码如下：
public boolean remove(Object o) { return m.remove(o)==PRESENT;}2.6 查找单个元素
#contains(Object key) 方法，判断 key 是否存在。代码如下：
public boolean contains(Object o) { return m.containsKey(o);}2.7 查找接近的元素
在 NavigableSet 中，定义了四个查找接近的元素：
#lower(E e) 方法，小于 e 的 key#floor(E e) 方法，小于等于 e 的 key#higher(E e) 方法，大于 e 的 key#ceiling(E e) 方法，大于等于 e 的 key 我们一起来看看哈。
// TreeSet.javapublic E lower(E e) { return m.lowerKey(e);}public E floor(E e) { return m.floorKey(e);}public E ceiling(E e) { return m.ceilingKey(e);}public E higher(E e) { return m.higherKey(e);}2.8 获得首尾的元素
first() 方法，获得首个 key 。代码如下：
public E first() { return m.firstKey();}pollFirst() 方法，获得并移除首个 key 。代码如下：
public E pollFirst() { Map.Entry<E,?> e = m.pollFirstEntry(); return (e == null) ? null : e.getKey();}last() 方法，获得尾部 key 。代码如下：
public E last() { return m.lastKey();}pollLast() 方法，获得并移除尾部 key 。代码如下：
public E pollLast() { Map.Entry<E,?> e = m.pollLastEntry(); return (e == null) ? null : e.getKey();}2.9 清空
clear() 方法，清空。代码如下：
public void clear() { m.clear();}2.10 克隆
clone() 方法，克隆 TreeSet 。代码如下：
public Object clone() { // 克隆创建 TreeSet 对象 TreeSet<E> clone; try { clone = (TreeSet<E>) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(e); } // 创建 TreeMap 对象，赋值给 clone 的 m 属性 clone.m = new TreeMap<>(m); return clone;}2.11 序列化
writeObject(ObjectOutputStream s) 方法，序列化 TreeSet 对象。代码如下：
@java.io.Serialprivate void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException { // Write out any hidden stuff // 写入非静态属性、非 transient 属性 s.defaultWriteObject(); // Write out Comparator // 写入比较器 s.writeObject(m.comparator()); // Write out size // 写入 key-value 键值对数量 s.writeInt(m.size()); // Write out all elements in the proper order. // 写入具体的 key-value 键值对 for (E e : m.keySet()) s.writeObject(e);}2.12 反序列化
#readObject(ObjectInputStream s) 方法，反序列化成 TreeSet 对象。代码如下：
// TreeSet.java@java.io.Serialprivate void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { // Read in any hidden stuff // 读取非静态属性、非 transient 属性 s.defaultReadObject(); // Read in Comparator // 读取比较器 @SuppressWarnings("unchecked") Comparator<? super E> c = (Comparator<? super E>) s.readObject(); // Create backing TreeMap // 创建 TreeMap 对象 TreeMap<E,Object> tm = new TreeMap<>(c); m = tm; // Read in size // 读取 key-value 键值对数量 int size = s.readInt(); // 读取具体的 key-value 键值对 tm.readTreeSet(size, s, PRESENT);}// TreeMap.javavoid readTreeSet(int size, java.io.ObjectInputStream s, V defaultVal) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { buildFromSorted(size, null, s, defaultVal);}2.13 获得迭代器
// TreeSet.javapublic Iterator<E> iterator() { // 正序 Iterator 迭代器 return m.navigableKeySet().iterator();}public Iterator<E> descendingIterator() { // 倒序 Iterator 迭代器 return m.descendingKeySet().iterator();}2.14 转换成 Set/Collection
public NavigableSet<E> descendingSet() { return new TreeSet<>(m.descendingMap());}2.15 查找范围的元素
// subSet 组public NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive) { return new TreeSet<>(m.subMap(fromElement, fromInclusive, toElement, toInclusive));}public SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement) { return subSet(fromElement, true, toElement, false);}// headSet 组public NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<>(m.headMap(toElement, inclusive));}public SortedSet<E> headSet(E toElement) { return headSet(toElement, false);}// tailSet 组public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<>(m.tailMap(fromElement, inclusive));}public SortedSet<E> tailSet(E fromElement) { return tailSet(fromElement, true);}三. ? 总结
TreeSet 是基于 TreeMap 的 Set 实现类