java中 List 与Set 有什么区别？

如题所述

Java的集合类都位于java.util包中，Java集合中存放的是对象的引用，而非对象本身。

Java集合主要分为三种类型：
a.Set（集）：集合中的对象不按特定方式排序，并且没有重复对象。它的有些实现类能对集合中的对象按特定方式排序。
b.List（列表）：集合中的对象按索引位置排序，可以有重复对象，允许按照对象在集合中的索引位置检索对象。
c.Map（映射）：集合中的每一个元素包含一对键对象和值对象，集合中没有重复的键对象，值对象可以重复。它的有些实现类能对集合中的键对象进行排序。

Set、List和Map统称为Java集合。

1.Set(集)
Set集合中的对象不按特定方式排序，并且没有重复对象。Set接口主要有两个实现类HashSet和TreeSet。HashSet类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快。HashSet类还有一个子类LinkedHashSet类，它不仅实现了哈希算法，而且实现了链表数据结构。TreeSet类实现了SortedSet接口，具有排序功能。

Set的add()方法判断对象是否已经存在于集合中的判断流程：
boolean isExists = false;
Iterator it = set.iterator();
while(it.hasNext()){
Object object = it.next();
if(newObject.equals(oldObject)){
isExists = true;
break;
}
}

2.HashSet类
当HashSet向集合中加入一个对象时，会调用对象的hashCode()方法获得哈希码，然后根据这个哈希码进一步计算出对象在集合中的存放位置。

当Object1变量和object2变量实际上引用了同一个对象，那么object1和object2的哈希码肯定相同。

为了保证HashSet能正常工作，要求当两个对象用equals()方法比较的结果为相等时，它们的哈希码也相等。即：
customer1.hashCode() == customer2.hashCode();

如：对应于Customer类的以下重写后的equals()方法：

public boolean equals(Object o){
if(this==o) return true;
if(!o instanceof Customer) return false;
final Customer other = (Customer)o;
if(this.name.equals(other.getName())&&this.age==other.getAge())
return true;
else
return false;
}

为了保证HashSet正常工作，如果Customer类覆盖了equals()方法，也应该覆盖hashCode()方法，并且保证两个相等的Customer对象的哈希码也一样。

public int hashCode(){
int result;
result = (name==null?0:name.hashCode());
result = 29*result+(age==null?0:age.hashCode());
return result;
}

3.TreeSet类

TreeSet类实现了SortedSet接口，能够对集合中的对象进行排序。TreeSet支持两种排序方式：自然排序和客户化排序，在默认情况下TreeSet采用自然排序方式。

a.自然排序
在JDK中，有一部分类实现了Comparable接口，如Integer、Double和String等。Comparable接口有一个compareTo(Object o)方法，它返回整数类型。对于表达式x.compareTo(y)，如果返回值为0，表示x和y相等，如果返回值大于0，表示x大于y，如果返回值小于0，表示x小于y。

TreeSet调用对象的compareTo()方法比较集合中对象的大小，然后进行升序排列，这种排序方式称为自然排序。

以下列出了JDK中实现了Comparable接口的一些类的排序方式
类 排序
BigDecimal\BigInteger\Byte\Double\Float\Integer\Long\Short 按数字大小排序
Character 按字符的Unicode值的数字大小排序
String 按字符串中字符的Unicode值排序

使用自然排序时，只能向TreeSet集合中加入同类型的对象，并且这些对象的类必须实现了Comparable接口，否则会在第二次调用TreeSet的add()方法时，会抛出ClassCastException异常。

例如：
以下是Customer类的compareTo()方法的一种实现方式：
public int compareTo(Object o){
Customer other = (Customer)o;

//先按照name属性排序
if(this.name.compareTo(other.getName())>0) return 1;
if(this.name.compareTo(other.getName())<0) return -1;

//再按照age属性排序
if(this.age>other.getAge()) return 1;
if(this.age<other.getAge()) return -1;

return 0;
}

为了保证TreeSet能正确地排序，要求Customer类的compareTo()方法与equals()方法按相同的规则比较两个Customer对象是否相等。
因此在Customer类的equals()方法中应该采用相同的比较规则：

public boolean equals(Object o){
if(this==o) return true;
if(!(o instanceof Customer)) return false;
final Customer other = (Customer)o;

if(this.name.equals(other.getName())&&this.age==other.getAge()){
return true;
}else{
return false;
}
}

值得注意的是，对于TreeSet中已经存在的Customer对象，如果修改了它们的属性，TreeSet不会对集合进行重新排序。在实际域模型中，实体类的属性可以被更新，因此不适合通过TreeSet来排序。最适合于排序的是不可变类。

b.客户化排序

除了自然排序，TreeSet还支持客户化排序。java.util.Comparator接口用于指定具体的排序方式，它有个compare(Object object1,Object object2)方法，用于比较两个对象的大小。当表达式compare(x,y)的值大于0，表示x大于y；当compare(x,y)的值小于0，表示x小于y；当compare(x,y)的值等于0，表示x等于y。
例如：如果希望TreeSet仅按照Customer对象的name属性进行降序排列，可以创建一个实现Comparator接口的类CustomerComparator：

public class CustomerComparator implements Comparator{
public int compare(Object o1,Object o2){
Customer c1= (Customer)o1;
Customer c2 = (Customer)o2;

if(c1.getName().compareTo(c2.getName())>0) return -1;
if(c2.getName().compareTo(c2.getName())<0) return 1;

return 0;
}
}

接下来在构造TreeSet的实例时，调用它的TreeSet(Comparator comparator)构造方法：
Set set = new TreeSet(new CustomerComparator());

4.向Set中加入持久化类的对象

例如两个Session实例从数据库加载相同的Order对象，然后往HashSet集合里存放，在默认情况下，Order类的equals()方法比较两个Orer对象的内存地址是否相同，因此order1.equals(order2)==false，所以order1和order2游离对象都加入到HashSet集合中，但实际上order1和order2对应的是ORDERS表中的同一条记录。对于这一问题，有两种解决方案：

(1)在应用程序中，谨慎地把来自于不同Session缓存的游离对象加入到Set集合中，如：
Set orders = new HashSet();
orders.add(order1);
if(!order2.getOrderNumber().equals(order1.getOrderNumber()))
order.add(order2);

(2)在Order类中重新实现equals()和hashCode()方法，按照业务主键比较两个Order对象是否相等。

提示：为了保证HashSet正常工作，要求当一个对象加入到HashSet集合中后，它的哈希码不会发生变化。

5.List（列表）

List的主要特征是其对象以线性方式存储，集合中允许存放重复对象。List接口主要的实现类有LinkedList和ArrayList。LinkedList采用链表数据结构，而ArrayList代表大小可变的数组。List接口还有一个实现类Vector，它的功能和ArrayList比较相似，两者的区别在于Vector类的实现采用了同步机制，而ArrayList没有使用同步机制。

List只能对集合中的对象按索引位置排序，如果希望对List中的对象按其他特定方式排序，可以借助Comparator和Collections类。Collections类是集合API中的辅助类，它提供了操纵集合的各种静态方法，其中sort()方法用于对List中的对象进行排序：
a.sort(List list):对List中的对象进行自然排序。
b.sort(List list,Comparator comparator):对List中的对象进行客户化排序，comparator参数指定排序方式。

如Collections.sort(list);

6.Map(映射)

Map(映射)是一种把键对象和值对象进行映射的集合，它的每一个元素都包含一对键对象和值对象，而值对象仍可以是Map类型，依次类推，这样就形成了多级映射。

Map有两种比较常用的实现：HashMap和TreeMap。HashMap按照哈希算法来存取键对象，有很好的存取性能，为了保证HashMap能正常工作，和HashSet一样，要求当两个键对象通过equals()方法比较为true时，这两个对象的hashCode()方法返回的哈希码也一样。

TreeMap实现了SortedMap接口，能对键对象进行排序。和TreeSet一样，TreeMap也支持自然排序和客户化排序两种方式。

例：创建一个缓存类EntityCache，它能粗略地模仿Session的缓存功能，保证缓存中不会出现两个OID相同的Customer对象或两个OID相同的Order对象，这种惟一性是由键对象的惟一性来保证的。

Key.java:

package mypack;

public class Key{
private Class classType;
private Long id;

public Key(Class classType,Long id){
this.classType = classType;
this.id = id;
}

public Class getClassType(){
return this.classType;
}

public Long getId(){
return this.id;
}

public boolean equals(Object o){
if(this==o) return true;
if(!(o instanceof Key)) return false;
final Key other = (Key)o;
if(classType.equals(other.getClassType())&&id.equals(other.getId()))
return true;
return false;
}

public int hashCode(){
int result;
result = classType.hashCode();
result = 29 * result + id.hashCode();
return result;
}
}

EntityCache.java:

package mypack;
import java.util.*;
public class EntityCache {
private Map entitiesByKey;
public EntityCache() {
entitiesByKey=new HashMap();
}

public void put(BusinessObject entity){
Key key=new Key(entity.getClass(),entity.getId());
entitiesByKey.put(key,entity);
}

public Object get(Class classType,Long id){
Key key=new Key(classType,id);
return entitiesByKey.get(key);
}

public Collection getAllEntities(){
return entitiesByKey.values();
}
public boolean contains(Class classType,Long id){
Key key=new Key(classType,id);
return entitiesByKey.containsKey(key);
}
}

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