作為一名 Java 開發工程師，你一定在實際開發中遇到過需要去重、唯一性校驗、快速查找等場景。這時候，Set 集合 就成為你不可或缺的工具。
本文將帶你全面掌握：
Set?接口的定義與核心方法- 常見實現類（如?
HashSet、TreeSet、LinkedHashSet） Set?的去重原理（equals()?與?hashCode()）Set?的遍歷、增刪查改、集合運算（交集、并集、差集）Set?在實際業務中的應用場景- 線程安全與并發使用的最佳實踐
并通過豐富的代碼示例和真實項目場景講解，幫助你寫出更高效、結構更清晰的 Java 集合代碼。
🧱 一、什么是?Set?集合？
Set 是 Java 集合框架中 Collection 接口的子接口之一，它表示一個不包含重復元素的集合。
??Set?的核心特性：
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 不允許重復 | 元素不能重復（通過?equals()?和?hashCode()?判斷） |
| 無序 | 默認不保證插入順序（LinkedHashSet?除外） |
| 無索引訪問 | 不能通過索引獲取元素 |
| 支持泛型 | 推薦使用泛型來保證類型安全 |
| 適用于唯一性操作 | 如去重、集合運算、快速查找等 |
🔍 二、Set?的常見實現類
| 實現類 | 特點 | 適用場景 |
|---|---|---|
HashSet | 基于哈希表實現，無序，查找快 | 默認唯一性集合 |
LinkedHashSet | 哈希表 + 雙向鏈表，保持插入順序 | 保持順序的唯一集合 |
TreeSet | 基于紅黑樹實現，自動排序 | 需要排序的唯一集合 |
ConcurrentSkipListSet | 線程安全，基于跳表實現 | 高并發下排序集合 |
🧠 三、Set?的基本操作
? 1. 創建與初始化
// 使用 HashSet 初始化
Set<String> set = new HashSet<>();// 靜態初始化
Set<String> set2 = new HashSet<>(Arrays.asList("Java", "Python", "C++"));// 不可變集合（Java 9+）
Set<String> set3 = Set.of("A", "B", "C");? 2. 添加元素
set.add("Java"); // 添加元素
set.add("Java"); // 不會重復添加
set.addAll(Arrays.asList("Python", "JavaScript")); // 添加集合? 3. 刪除元素
set.remove("Java"); // 刪除指定元素
set.clear(); // 清空集合? 4. 查詢元素
boolean contains = set.contains("Java"); // 是否包含某個元素
int size = set.size(); // 獲取集合大小
boolean isEmpty = set.isEmpty(); // 是否為空? 5. 遍歷方式對比
| 遍歷方式 | 示例 | 特點 |
|---|---|---|
| 增強 for 循環 | for (String s : set) | 簡潔易讀 |
| Iterator 迭代器 | Iterator<String> it = set.iterator(); while (it.hasNext()) | 支持在遍歷中刪除 |
| Stream 流式處理 | set.stream().forEach(System.out::println) | 支持過濾、映射、排序等操作 |
🔁 四、Set?的高級操作
? 1. 集合運算（交集、并集、差集）
Set<String> set1 = new HashSet<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
Set<String> set2 = new HashSet<>(Arrays.asList("B", "C", "D"));// 并集
Set<String> union = new HashSet<>(set1);
union.addAll(set2);// 交集
Set<String> intersection = new HashSet<>(set1);
intersection.retainAll(set2);// 差集
Set<String> difference = new HashSet<>(set1);
difference.removeAll(set2);? 2. 排序（使用?TreeSet）
Set<String> sortedSet = new TreeSet<>();
sortedSet.addAll(Arrays.asList("Banana", "Apple", "Orange"));// 輸出順序：Apple, Banana, Orange? 3. 保持插入順序（使用?LinkedHashSet）
Set<String> orderedSet = new LinkedHashSet<>();
orderedSet.add("First");
orderedSet.add("Second");
orderedSet.add("Third");// 遍歷時順序不變? 4. 轉換為 List 或數組
List<String> list = new ArrayList<>(set);
String[] array = set.toArray(new String[0]);🧪 五、Set?的實際應用場景
場景1：去重處理（最常見用途）
List<String> duplicates = Arrays.asList("a", "b", "a", "c");
Set<String> unique = new HashSet<>(duplicates); // {"a", "b", "c"}場景2：權限校驗（判斷是否包含權限）
Set<String> permissions = new HashSet<>(Arrays.asList("read", "write", "admin"));if (permissions.contains("delete")) {// 執行刪除操作
}場景3：數據同步與差異檢測（如數據庫對比）
Set<String> dbUsers = getFromDB(); // 數據庫中的用戶
Set<String> fileUsers = getFromFile(); // 文件中的用戶Set<String> toAdd = new HashSet<>(fileUsers);
toAdd.removeAll(dbUsers); // 需要新增的用戶Set<String> toRemove = new HashSet<>(dbUsers);
toRemove.removeAll(fileUsers); // 需要刪除的用戶場景4：使用?TreeSet?實現自動排序的去重集合
Set<Integer> numbers = new TreeSet<>();
numbers.addAll(Arrays.asList(5, 3, 8, 1, 3));
// 輸出順序：1, 3, 5, 8場景5：線程安全的?Set（多線程環境）
Set<String> safeSet = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());// 或使用并發集合
Set<String> concurrentSet = new CopyOnWriteArraySet<>();🚫 六、常見誤區與注意事項
| 誤區 | 正確做法 |
|---|---|
忘記重寫?equals()?和?hashCode() | 自定義類作為 Set 元素時必須重寫 |
使用?==?比較字符串 | 使用?equals()?或?Objects.equals() |
| 在遍歷中直接刪除元素 | 使用?Iterator.remove() |
忘記初始化?Set?就使用 | 先?new HashSet<>() |
| 忽略線程安全問題 | 多線程使用?CopyOnWriteArraySet?或同步包裝 |
錯誤使用?Set.of()?修改列表 | Set.of(...)?是不可變集合，修改會拋出異常 |
🧱 七、Set?與?List?的區別對比
| 對比項 | Set | List |
|---|---|---|
| 是否允許重復 | 不允許 | 允許 |
| 是否有序 | 不保證順序（LinkedHashSet?除外） | 有序 |
| 是否支持索引訪問 | 不支持 | 支持 |
| 是否適合去重 | 非常適合 | 不適合 |
| 常用實現類 | HashSet,?TreeSet,?LinkedHashSet | ArrayList,?LinkedList |
📊 八、總結：Java?Set?核心知識點一覽表
| 內容 | 說明 |
|---|---|
| 接口定義 | Set<E> |
| 常用實現類 | HashSet,?TreeSet,?LinkedHashSet,?CopyOnWriteArraySet |
| 核心方法 | add、remove、contains、size、isEmpty、iterator |
| 遍歷方式 | 增強 for、Iterator、Stream |
| 高級操作 | 集合運算、排序、保持順序、去重 |
| 線程安全 | Collections.synchronizedSet()、CopyOnWriteArraySet |
| 應用場景 | 去重、權限控制、數據同步、集合運算 |
📎 九、附錄：Set?常用技巧速查表
| 技巧 | 示例 |
|---|---|
| 創建只讀集合 | Collections.unmodifiableSet(set) |
| 同步集合 | Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()) |
| 集合轉數組 | set.toArray(new String[0]) |
| 判斷是否為空 | set.isEmpty() |
| 獲取最大最小值 | Collections.max(set)?/?Collections.min(set)（需為?SortedSet） |
| 使用 Stream 過濾 | set.stream().filter(s -> s.startsWith("A")).toList() |
| 使用 Stream 轉換 | set.stream().map(String::toUpperCase).toList() |
| 使用 Stream 收集到 Set | list.stream().collect(Collectors.toSet()) |
| 判斷是否是子集 | set1.containsAll(set2) |
| 集合交集 | set1.retainAll(set2) |
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