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<E> java.util.AbstractSet<E> java.util.TreeSet<E> //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<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable
2、参数变量
//存放元素的集合 private transient NavigableMap<E,Object> m; //PRESENT就是上面NavigableMap中的Object private 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<E,Object> m) { this.m = m; } public TreeSet() { this(new TreeMap<E,Object>()); } public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) { this(new TreeMap<>(comparator)); } public TreeSet(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); } public TreeSet(SortedSet<E> 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<E> 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<E> headSet(E toElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<E>(m.headMap(toElement, inclusive)); } // 返回Set的尾部，范围是：从fromElement到结尾。 public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<E>(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,?> 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,?> 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<? super E> c = (Comparator<? super E>) s.readObject(); TreeMap<E,Object> tm; if (c==null) tm = new TreeMap<E,Object>(); else tm = new TreeMap<E,Object>(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。
