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怎么在HashMap對(duì)進(jìn)行遍歷，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來(lái)學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。
HashMap 遍歷
HashMap 遍歷從大的方向來(lái)說(shuō)，可分為以下 4 類：
鴻蒙官方戰(zhàn)略合作共建——HarmonyOS技術(shù)社區(qū)
迭代器（Iterator）方式遍歷；
For Each 方式遍歷；
Lambda 表達(dá)式遍歷（JDK 1.8+）;
Streams API 遍歷（JDK 1.8+）。
但每種類型下又有不同的實(shí)現(xiàn)方式，因此具體的遍歷方式又可以分為以下 7 種：
使用迭代器（Iterator）EntrySet 的方式進(jìn)行遍歷；
使用迭代器（Iterator）KeySet 的方式進(jìn)行遍歷；
使用 For Each EntrySet 的方式進(jìn)行遍歷；
使用 For Each KeySet 的方式進(jìn)行遍歷；
使用 Lambda 表達(dá)式的方式進(jìn)行遍歷；
使用 Streams API 單線程的方式進(jìn)行遍歷；
使用 Streams API 多線程的方式進(jìn)行遍歷。
接下來(lái)我們來(lái)看每種遍歷方式的具體實(shí)現(xiàn)代碼。
1.迭代器 EntrySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建并賦值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍歷 Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next(); System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); } } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
1
Java
2
JDK
3
Spring Framework
4
MyBatis framework
5
Java中文社群
2.迭代器 KeySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建并賦值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍歷 Iterator<Integer> iterator = map.keySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Integer key = iterator.next(); System.out.println(key); System.out.println(map.get(key)); } } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
1
Java
2
JDK
3
Spring Framework
4
MyBatis framework
5
Java中文社群
3.ForEach EntrySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建并賦值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍歷 for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); } } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
1
Java
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JDK
3
Spring Framework
4
MyBatis framework
5
Java中文社群
4.ForEach KeySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建并賦值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍歷 for (Integer key : map.keySet()) { System.out.println(key); System.out.println(map.get(key)); } } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
1
Java
2
JDK
3
Spring Framework
4
MyBatis framework
5
Java中文社群
5.Lambda
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建并賦值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍歷 map.forEach((key, value) -> { System.out.println(key); System.out.println(value); }); } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
1
Java
2
JDK
3
Spring Framework
4
MyBatis framework
5
Java中文社群
6.Streams API 單線程
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建并賦值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍歷 map.entrySet().stream().forEach((entry) -> { System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); }); } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
1
Java
2
JDK
3
Spring Framework
4
MyBatis framework
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Java中文社群
7.Streams API 多線程
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建并賦值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍歷 map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> { System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); }); } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
4
MyBatis framework
5
Java中文社群
1
Java
2
JDK
3
Spring Framework
性能測(cè)試
接下來(lái)我們使用 Oracle 官方提供的性能測(cè)試工具 JMH（Java Microbenchmark Harness，JAVA 微基準(zhǔn)測(cè)試套件）來(lái)測(cè)試一下這 7 種循環(huán)的性能。
首先，我們先要引入 JMH 框架，在 pom.xml 文件中添加如下配置：
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.openjdk.jmh/jmh-core --> <dependency> <groupId>org.openjdk.jmh</groupId> <artifactId>jmh-core</artifactId> <version>1.23</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.openjdk.jmh/jmh-generator-annprocess --> <dependency> <groupId>org.openjdk.jmh</groupId> <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId> <version>1.23</version> <scope>provided</scope> </dependency>
然后編寫測(cè)試代碼，如下所示：
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime) // 測(cè)試完成時(shí)間 @OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS) @Warmup(iterations = 2, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 預(yù)熱 2 輪，每次 1s @Measurement(iterations = 5, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 測(cè)試 5 輪，每次 1s @Fork(1) // fork 1 個(gè)線程 @State(Scope.Thread) // 每個(gè)測(cè)試線程一個(gè)實(shí)例 public class HashMapCycleTest { static Map<Integer, String> map = new HashMap() {{ // 添加數(shù)據(jù) for (int i = 0; i < 100; i++) { put(i, "val:" + i); } }}; public static void main(String[] args) throws RunnerException { // 啟動(dòng)基準(zhǔn)測(cè)試 Options opt = new OptionsBuilder() .include(HashMapCycle.class.getSimpleName()) // 要導(dǎo)入的測(cè)試類 .output("/Users/admin/Desktop/jmh-map.log") // 輸出測(cè)試結(jié)果的文件 .build(); new Runner(opt).run(); // 執(zhí)行測(cè)試 } @Benchmark public void entrySet() { // 遍歷 Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next(); Integer k = entry.getKey(); String v = entry.getValue(); } } @Benchmark public void forEachEntrySet() { // 遍歷 for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) { Integer k = entry.getKey(); String v = entry.getValue(); } } @Benchmark public void keySet() { // 遍歷 Iterator<Integer> iterator = map.keySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Integer k = iterator.next(); String v = map.get(k); } } @Benchmark public void forEachKeySet() { // 遍歷 for (Integer key : map.keySet()) { Integer k = key; String v = map.get(k); } } @Benchmark public void lambda() { // 遍歷 map.forEach((key, value) -> { Integer k = key; String v = value; }); } @Benchmark public void streamApi() { // 單線程遍歷 map.entrySet().stream().forEach((entry) -> { Integer k = entry.getKey(); String v = entry.getValue(); }); } public void parallelStreamApi() { // 多線程遍歷 map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> { Integer k = entry.getKey(); String v = entry.getValue(); }); } }所有被添加了 @Benchmark 注解的方法都會(huì)被測(cè)試，因?yàn)?parallelStream 為多線程版本性能一定是最好的，所以就不參與測(cè)試了，其他 6 個(gè)方法的測(cè)試結(jié)果如下：
其中 Units 為 ns/op 意思是執(zhí)行完成時(shí)間（單位為納秒），而 Score 列為平均執(zhí)行時(shí)間， ± 符號(hào)表示誤差。從以上結(jié)果可以看出，兩個(gè) entrySet 的性能相近，并且執(zhí)行速度最快，接下來(lái)是 stream ，然后是兩個(gè) keySet，性能最差的是 KeySet 。
注：以上結(jié)果基于測(cè)試環(huán)境：JDK 1.8 / Mac mini (2018) / Idea 2020.1
結(jié)論
從以上結(jié)果可以看出 entrySet 的性能比 keySet 的性能高出了一倍之多，因此我們應(yīng)該盡量使用 entrySet 來(lái)實(shí)現(xiàn) Map 集合的遍歷。
字節(jié)碼分析
要理解以上的測(cè)試結(jié)果，我們需要把所有遍歷代碼通過(guò) javac 編譯成字節(jié)碼來(lái)看具體的原因。
編譯后，我們使用 Idea 打開字節(jié)碼，內(nèi)容如下：
// // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA // (powered by Fernflower decompiler) // package com.example; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Map.Entry; public class HashMapTest { static Map<Integer, String> map = new HashMap() { { for(int var1 = 0; var1 < 2; ++var1) { this.put(var1, "val:" + var1); } } }; public HashMapTest() { } public static void main(String[] var0) { entrySet(); keySet(); forEachEntrySet(); forEachKeySet(); lambda(); streamApi(); parallelStreamApi(); } public static void entrySet() { Iterator var0 = map.entrySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Entry var1 = (Entry)var0.next(); System.out.println(var1.getKey()); System.out.println((String)var1.getValue()); } } public static void keySet() { Iterator var0 = map.keySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Integer var1 = (Integer)var0.next(); System.out.println(var1); System.out.println((String)map.get(var1)); } } public static void forEachEntrySet() { Iterator var0 = map.entrySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Entry var1 = (Entry)var0.next(); System.out.println(var1.getKey()); System.out.println((String)var1.getValue()); } } public static void forEachKeySet() { Iterator var0 = map.keySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Integer var1 = (Integer)var0.next(); System.out.println(var1); System.out.println((String)map.get(var1)); } } public static void lambda() { map.forEach((var0, var1) -> { System.out.println(var0); System.out.println(var1); }); } public static void streamApi() { map.entrySet().stream().forEach((var0) -> { System.out.println(var0.getKey()); System.out.println((String)var0.getValue()); }); } public static void parallelStreamApi() { map.entrySet().parallelStream().forEach((var0) -> { System.out.println(var0.getKey()); System.out.println((String)var0.getValue()); }); } }從結(jié)果可以看出，除了 Lambda 和 Streams API 之外，通過(guò)迭代器循環(huán)和 for 循環(huán)的遍歷的 EntrySet 最終生成的代碼是一樣的，他們都是在循環(huán)中創(chuàng)建了一個(gè)遍歷對(duì)象 Entry ，代碼如下：
public static void entrySet() { Iterator var0 = map.entrySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Entry var1 = (Entry)var0.next(); System.out.println(var1.getKey()); System.out.println((String)var1.getValue()); } } public static void forEachEntrySet() { Iterator var0 = map.entrySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Entry var1 = (Entry)var0.next(); System.out.println(var1.getKey()); System.out.println((String)var1.getValue()); } }而 KeySet 的代碼也是類似的，如下所示：
public static void keySet() { Iterator var0 = map.keySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Integer var1 = (Integer)var0.next(); System.out.println(var1); System.out.println((String)map.get(var1)); } } public static void forEachKeySet() { Iterator var0 = map.keySet().iterator(); while(var0.hasNext()) { Integer var1 = (Integer)var0.next(); System.out.println(var1); System.out.println((String)map.get(var1)); } }所以我們?cè)谑褂玫骰蚴?for 循環(huán) EntrySet 時(shí)，他們的性能都是相同的，因?yàn)樗麄冏罱K生成的字節(jié)碼基本都是一樣的；同理 KeySet 的兩種遍歷方式也是類似的。
性能分析
EntrySet 之所以比 KeySet 的性能高是因?yàn)?，KeySet 在循環(huán)時(shí)使用了 map.get(key)，而 map.get(key) 相當(dāng)于又遍歷了一遍 Map 集合去查詢 key 所對(duì)應(yīng)的值。為什么要用“又”這個(gè)詞？那是因?yàn)樵谑褂玫骰蛘?for 循環(huán)時(shí)，其實(shí)已經(jīng)遍歷了一遍 Map 集合了，因此再使用 map.get(key) 查詢時(shí)，相當(dāng)于遍歷了兩遍。
而 EntrySet 只遍歷了一遍 Map 集合，之后通過(guò)代碼“Entry<Integer, String> entry = iterator.next()”把對(duì)象的 key 和 value 值都放入到了 Entry 對(duì)象中，因此再獲取 key 和 value 值時(shí)就無(wú)需再遍歷 Map 集合，只需要從 Entry 對(duì)象中取值就可以了。
所以，EntrySet 的性能比 KeySet 的性能高出了一倍，因?yàn)?KeySet 相當(dāng)于循環(huán)了兩遍 Map 集合，而 EntrySet 只循環(huán)了一遍。
安全性測(cè)試
從上面的性能測(cè)試結(jié)果和原理分析，我想大家應(yīng)該選用那種遍歷方式，已經(jīng)心中有數(shù)的，而接下來(lái)我們就從「安全」的角度入手，來(lái)分析那種遍歷方式更安全。
我們把以上遍歷劃分為四類進(jìn)行測(cè)試：迭代器方式、For 循環(huán)方式、Lambda 方式和 Stream 方式，測(cè)試代碼如下。
1.迭代器方式
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next(); if (entry.getKey() == 1) { // 刪除 System.out.println("del:" + entry.getKey()); iterator.remove(); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果：
show:0
del:1
show:2
測(cè)試結(jié)果：迭代器中循環(huán)刪除數(shù)據(jù)安全。
2.For 循環(huán)方式
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) { if (entry.getKey() == 1) { // 刪除 System.out.println("del:" + entry.getKey()); map.remove(entry.getKey()); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } }以上程序的執(zhí)行結(jié)果：
image.png
測(cè)試結(jié)果：For 循環(huán)中刪除數(shù)據(jù)非安全。
3.Lambda 方式
map.forEach((key, value) -> { if (key == 1) { System.out.println("del:" + key); map.remove(key); } else { System.out.println("show:" + key); } });以上程序的執(zhí)行結(jié)果：
測(cè)試結(jié)果：Lambda 循環(huán)中刪除數(shù)據(jù)非安全。
Lambda 刪除的正確方式：
// 根據(jù) map 中的 key 去判斷刪除 map.keySet().removeIf(key -> key == 1); map.forEach((key, value) -> { System.out.println("show:" + key); });以上程序的執(zhí)行結(jié)果：
show:0
show:2
從上面的代碼可以看出，可以先使用 Lambda 的 removeIf 刪除多余的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行循環(huán)是一種正確操作集合的方式。
4.Stream 方式
map.entrySet().stream().forEach((entry) -> { if (entry.getKey() == 1) { System.out.println("del:" + entry.getKey()); map.remove(entry.getKey()); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } });以上程序的執(zhí)行結(jié)果：
image.png
測(cè)試結(jié)果：Stream 循環(huán)中刪除數(shù)據(jù)非安全。
Stream 循環(huán)的正確方式：
map.entrySet().stream().filter(m -> 1 != m.getKey()).forEach((entry) -> { if (entry.getKey() == 1) { System.out.println("del:" + entry.getKey()); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } });以上程序的執(zhí)行結(jié)果：
show:0
show:2
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