在Java语言规范中，Set和List同属于Java集合框架中的Collection，是一种可以保证不会出现重复元素的数据结构，类似于数学领域中的集合。提供了对同类型数据进行存储、插入、删除和查找等需求的实现过程。本文演示代码段的执行环境基于JDK版本1.7。
概述
Set是Java集合体系中的成员之一，和List接口一样直接继承于Collection。所以，Set本身只是一个接口定义，其定义了对Set集合进行操作的方法API。Set底层依赖的数据结构决定了其无法存储重复元素（如果允许存储null元素的话最多也只能存储一个null元素），而且也无法保证Set集合的元素先后顺序，即在多次重复遍历同一集合的情况下，每次遍历得到的元素返回顺序无法保证一致。Set的特点如下：
- Set的底层实现基于map完成，而且Set暴露出去的方法API大多数都是对map方法的包装。
- Set会限制保存在其中的对象类型，有些实现会限制null元素，而其他一些实现会限制特定的数据对象类型。尝试向这种Set集合实现中加入不满足条件的元素会对外抛出异常。尝试查找不满条件的元素时根据实现的不同可能会对外抛出异常，或者直接返回false标识查找失败。
常见的Set实现包括AbstractSet、HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等，而TreeSet还实现了SortedSet接口。其结构如图1所以：
关于上述几个具体实现类之间，分别有其适应的应用场景和特点：
HashSet
直接继承于AbstractSet，实现了Set<E>, Cloneable和Serializable接口；
底层数据结构依赖于HashMap，可允许存储null元素。具有集合内元素唯一，元素遍历顺序不确定的特点；
HashSet是一个非线程安全的实现。多线程环境下无法保证线程安全。多线程环境下无法保证线程安全。如果需要在多线程环境下使用LinkedHashSet，则需要采用Collections.synchronizedSet(new HashSet(…));进行包装。
LinkedHashSet
直接继承于HashSet，是HashSet的子类。同时实现了Set<E>, Cloneable和Serializable接口；
底层数据结构依赖于LinkedHashMap，可允许存储null元素。具有集合内元素唯一，遍历顺序确定的特点；
LinkedHashSet同样是一个非线程安全的实现。多线程环境下无法保证线程安全。如果需要在多线程环境下使用LinkedHashSet，则需要采用Collections.synchronizedSet(new LinkedHashSet(…));进行包装；
LinkedHashSet中加入的元素不必实现Comparable或者Comparator接口，集合元素相等比较依赖的是equals()方法；
LinkedHashSet可以保证的遍历顺序基于元素的插入元素产生，且元素插入时既有元素的顺序不会因为新元素的插入而发生变化。
TreeSet
直接继承于AbstractSet，实现了NavigableSet<E>, Cloneable和Serializable接口；
底层数据依赖于TreeMap，具有集合内元素唯一，遍历顺序确定的特点；
TreeSet同样是一个非线程安全的实现。多线程环境下无法保证TreeSet使用的线程安全。如果需要在多线程环境下使用LinkedHashSet，则需要采用Collections.synchronizedSet(new TreeSet(…));进行包装；
TreeSet中加入的元素需要实现Comparable或者Comparator接口，集合元素相等比较依赖的是compareTo()方法。如果未实现上述接口的方法在加入集合中时，会抛出ClassCastException，提示“TTTT cannot be cast to java.lang.Comparable”；
TreeSet集合维护的元素是基于Comparable或者Comparator接口的compareTo()方法实现的，进行的对象内容上的比较，按照自然排序（升序或者降序）完成元素排序。该集合的元素顺序会随着元素的加入和删除而产生变化。
部分方法
| 方法声明 | 备注 |
|---|---|
| int size(); | 返回Set集合中的元素总数 |
| boolean isEmpty(); | 判断Set集合是否为空，为空时返回true |
| boolean contains(Object o); | 判断Set集合中是否含有元素o |
| Iterator<E> iterator(); | 返回可以游历Set集合的一个迭代器对象 |
| Object[] toArray(); | 将当前Set集合中的元素以数组方式返回 |
| <T> T[] toArray(T[] a); | 将当前Set集合中的元素以数组方式存储到参数a中 |
| boolean add(E e); | 加入一个元素到Set集合尾部 |
| boolean remove(Object o); | 从Set集合中移除一个元素 |
| boolean containsAll(Collection<?> c); | 当前Set集合中是否包含集合c的所有元素 |
| boolean addAll(Collection<? extends E> c); | 将集合c中的元素都加入到Set集合中 |
| boolean removeAll(Collection<?> c); | 从Set集合中移除c中所有元素 |
| boolean retainAll(Collection<?> c); | 保留当前Set集合中出现在c中的元素，其他元素都移除 |
| void clear(); | 清空Set集合 |
| boolean equals(Object o); | 相等性判断 |
| int hashCode(); | 生成Set集合的散列值 |
涉及基础知识点
- NIL
参考文献
- RUNOOB.COM. Java 集合框架 [E]
- J Steven Perry. 第 10 单元：Java 集合 [E]
- ORACLE. Collections Framework Overview [E]