java五种遍历HashMap的方法和性能分析

在本文中，我们将通过示例讨论在 Java 上遍历 HashMap 的五种最佳方法。

1. 使用Iterator迭代
2. 使用 For-each + entrySet 循环遍历 HashMap
3. 使用 For-each + keySet 循环遍历 HashMap
4. 使用 Lambda 表达式遍历 HashMap
5. 使用 Stream API 遍历 HashMap

首先我们先了解一下HashMap的基础知识和常用方法

一、对于Map集合存储结构的理解

首先介绍以HashMap为典型代表的Map集合的存储结构

① Map中的key：无序的、不可重复的，底层使用Set集合存储key；key所在的类要重写equals()和hashCode() 。

② Map中的value：无序的、可重复的，底层使用Collection集合存储value；value所在的类要重写equals() 。

③ Map中的entry：无序的、不可重复的，底层使用Set集合存储entry，每个entry都相当于一组

key-value 。

二、HashMap的常用方法

如果想要使用HashMap，我们需要对HashMap的常用方法有一个基本的了解：

* 添加：put(Object key，Object value)
* 删除：remove(Object key)
* 修改：put(Object key，Object value)
* 查询：get(Object key)
* 长度：size()
* 遍历：keySet() / values() / entrySet()

三、五种循环方式的代码展示

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;

/**
 * 在 Java 中遍历 HashMap 的5种最佳方法
 */
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap();
        map.put(1, "C");
        map.put(2, "C++");
        map.put(3, "Java");
        map.put(4, "Spring Framework");
        map.put(5, "Hibernate ORM framework");
        /**
         * 1.使用Iterator迭代
         * 首先，它是遍历老java版本map的唯一方法。
         * 另外一个重要的特性是可以让你在迭代的时候从map中删除entries的(通过调用iterator.remover())唯一方法。
         * 如果你试图在For-Each迭代的时候删除entries，你将会得到unpredictable resultes 异常。
         * 从性能方法看，这个方法等价于使用For-Each迭代
         */
        System.out.println("1.使用Iterator迭代");
        // 使用 EntrySet
        Iterator> iterator1 = map.entrySet().iterator();
        while (iterator1.hasNext()) {
            Entry entry = iterator1.next();
            System.out.print("key：" + entry.getKey() + ",");
            System.out.println("value：" + entry.getValue());
        }
        // 使用 KeySet
        Iterator iterator2 = map.keySet().iterator();
        while (iterator2.hasNext()) {
            Integer key = iterator2.next();
            System.out.print("key：" + key + ",");
            System.out.println("value：" + map.get(key));
        }
        System.out.println("-------------------------------------");
        /**
         * 2.使用 For-each + entrySet 循环遍历 HashMap
         * 这是最常见的方法，并在大多数情况下更可取的。当你在循环中需要使用Map的键和值时，就可以使用这个方法
         * 
         * 注意：For-Each循环是Java5新引入的，所以只能在Java5以上的版本中使用。
         * 如果你遍历的map是null的话，For-Each循环会抛出NullPointerException异常，所以在遍历之前你应该判断是否为空引用。
         */
        System.out.println("2.使用 For-each + entrySet 循环遍历 HashMap");
        for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
            System.out.print("key：" + entry.getKey() + ",");
            System.out.println("value：" + entry.getValue());
        }
        System.out.println("-------------------------------------");
        /**
         * 3.使用 For-each + keySet 循环遍历 HashMap
         * 如果你只需要用到map的keys 或 values时，你可以遍历KeySet或者values代替entrySet
         * 这个方法比entrySet迭代具有轻微的性能优势(大约快10%)并且代码更简洁
         * 
         * 注意：如果使用迭代keys并搜索values是低效的 
         * 通过key得到value值更耗时（这个方法在所有实现map接口的map中比方法#2慢20%-200%）。
         * 如果你安装了FindBugs，它将检测并警告你这是一个低效的迭代。这个方法应该避免
         */
        System.out.println("3.使用 For-each + keySet 循环遍历 HashMap");
        for (Integer key : map.keySet()) {
            System.out.println("key：" + key + ",");
            // key得到value 低效的
            // System.out.println("value：" + map.get(key));
        }
        for (String value : map.values()) {
            System.out.println("value：" + value);
        }
        System.out.println("-------------------------------------");
        /**
         * 4.使用Lambda表达式遍历HashMap
         * 底层实际就是方法#2 但是写法较为简洁
         */
        System.out.println("4.使用Lambda表达式遍历HashMap");
        map.forEach((key, value) -> {
            System.out.print("key：" + key + ",");
            System.out.println("value：" + value);
        });
        System.out.println("-------------------------------------");
        /**
         * 5.使用Stream API遍历HashMap
         */
        System.out.println("5.使用Stream API遍历HashMap");
        map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {
            System.out.print("key：" + entry.getKey() + ",");
            System.out.println("value：" + entry.getValue());
        });
    }
}