Java解惑之TreeSet是如何去重的

引言: 最近在处理一个问题,大致是这个样子,从数据库里面取出一个集合,取出来的数据放到一个JavaBean里面。结果得到的集合长度为1.

TreeSetSet的一个实现,默认实现排序;故TreeSet的泛型类型必须是Comparable或者Comparator。TreeSet基于TreeMap实现。

Java解惑之TreeSet是如何去重的

实例

public class Person implements Comparable<Person>{
private String name;
private int order;
public Person(String name , int order){
this.name = name;
this.order = order;
}
public static void main(String [] args){
TreeSet<Person> users = new TreeSet<Person>();
users.add(new Person("Jason Kidd",1));
users.add(new Person("Kobe Bryant",1));
users.add(new Person("Jasme Harden",1));
users.add(new Person("Leborn James",1));
System.out.println(" size= "users.size());
}
// getter and setter
}
size= 1

认知被改写

上面代码的结果应该是4,因为我们没有重写hashCode和equals方法啊,Set的去重逻辑变了吗?

重写上面的例子:

public class Person implements Comparable<Person>{
public static void main(String [] args){
TreeSet<Person> users = new TreeSet<Person>();
users.add(new Person("Jason Kidd",1));
users.add(new Person("Kobe Bryant",2));
users.add(new Person("Jasme Harden",1));
users.add(new Person("Leborn James",1));
System.out.println(" size= "users.size());
}
// getter and setter
}
size= 2

表面看好像是compareTo方法觉得了去重;为了证实这个猜测,进入下面的代码里面去证实下吧。

源码分析

理论依据

 * <p>Note that the ordering maintained by a set (whether or not an explicit
* comparator is provided) must be <i>consistent with equals</i> if it is to
* correctly implement the {@code Set} interface. (See {@code Comparable}
* or {@code Comparator} for a precise definition of <i>consistent with
* equals</i>.) This is so because the {@code Set} interface is defined in
* terms of the {@code equals} operation, but a {@code TreeSet} instance
* performs all element comparisons using its {@code compareTo} (or
* {@code compare}) method, so two elements that are deemed equal by this method
* are, from the standpoint of the set, equal. The behavior of a set
* <i>is</i> well-defined even if its ordering is inconsistent with equals; it
* just fails to obey the general contract of the {@code Set} interface.
//翻译
注意,如果要正确实现 Set 接口,则 set 维护的顺序(无论是否提供了显式比较器)必须与 equals 一致。
(关于与 equals 一致 的精确定义,请参阅 Comparable 或 Comparator。)这是因为 Set 接口是按照
equals 操作定义的,但 TreeSet 实例使用它的 compareTo(或 compare)方法对所有元素进行比较
,因此从 set 的观点来看,此方法认为相等的两个元素就是相等的。即使 set 的顺序与 equals 不一致,
其行为也是 定义良好的;它只是违背了 Set 接口的常规协定。

上面提到了TreeSet的equal方法是依据Comparable或者Comparator接口判断的,和前面测试的结果一致。

源码解读:

代码流转:

Java解惑之TreeSet是如何去重的

前面提过了,TreeSet是底层是基于TreeMap存储数据的:

public class TreeSet{
public TreeSet() {
this(new TreeMap<E,Object>());
}
}

构造TreeSet的时候,并没有检查参数类型必须是Comparable或者Comparator的实现类。

public class TreeSet{
private static final Object PRESENT = new Object();
public boolean add(E e) {
return m.put(e, PRESENT)==null;
}
}

添加元素的操作,实际就是如何给TreeMap增加元素的操作。

// java.util.TreeMap.java
public V put(K key, V value) {
Entry<K,V> t = root;
if (t == null) {
compare(key, key); // type (and possibly null) check
root = new Entry<>(key, value, null);
size = 1;
modCount++;
return null;
}
int cmp;
Entry<K,V> parent;
// split comparator and comparable paths
Comparator<? super K> cpr = comparator;
if (cpr != null) {
do {
parent = t;
cmp = cpr.compare(key, t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
@SuppressWarnings("unchecked")
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
if (cmp < 0)
parent.left = e;
else
parent.right = e;
fixAfterInsertion(e);
size++;
modCount++;
return null;
}
final int compare(Object k1, Object k2) {
return comparator==null ? ((Comparable<? super K>)k1).compareTo((K)k2)
: comparator.compare((K)k1, (K)k2);
}

上面一段看起来很长,我们重看其中几句就好了

  • TreeMap内置默认的Comparator比较器,一旦设定,后续所有的比较必须依据此比较器进行;发现不符合比较器方式的,抛出异常。
  • 核心的两个do-while循环,依据比较器结果变量__cmp__,判断是将值插入的觉提位置。一旦__cmp=0__将value放到相同位置。

相同的key会覆盖,所有前面测试的时候,集合长度不增加,主要因为compareTo方法返回了0.

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