怎么在HashMap对进行遍历

怎么在HashMap对进行遍历，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

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HashMap 遍历

HashMap 遍历从大的方向来说，可分为以下 4 类：

1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

2.  迭代器（Iterator）方式遍历；

3.  For Each 方式遍历；

4.  Lambda 表达式遍历（JDK 1.8+）;

5.  Streams API 遍历（JDK 1.8+）。

但每种类型下又有不同的实现方式，因此具体的遍历方式又可以分为以下 7 种：

•  使用迭代器（Iterator）EntrySet 的方式进行遍历；

•  使用迭代器（Iterator）KeySet 的方式进行遍历；

•  使用 For Each EntrySet 的方式进行遍历；

•  使用 For Each KeySet 的方式进行遍历；

•  使用 Lambda 表达式的方式进行遍历；

•  使用 Streams API 单线程的方式进行遍历；

•  使用 Streams API 多线程的方式进行遍历。

接下来我们来看每种遍历方式的具体实现代码。

1.迭代器 EntrySet

public class HashMapTest {      public static void main(String[] args) {          // 创建并赋值 HashMap          Map 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");          // 遍历          Iterator> iterator = map.entrySet().iterator();          while (iterator.hasNext()) {              Map.Entry entry = iterator.next();              System.out.println(entry.getKey());              System.out.println(entry.getValue());          }      }  }

以上程序的执行结果为：

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) {          // 创建并赋值 HashMap          Map 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");          // 遍历          Iterator iterator = map.keySet().iterator();          while (iterator.hasNext()) {              Integer key = iterator.next();              System.out.println(key);              System.out.println(map.get(key));          }      }  }

以上程序的执行结果为：

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) {          // 创建并赋值 HashMap          Map 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");          // 遍历          for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {              System.out.println(entry.getKey());              System.out.println(entry.getValue());          }      }  }

以上程序的执行结果为：

1

Java

2

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) {          // 创建并赋值 HashMap          Map 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");          // 遍历          for (Integer key : map.keySet()) {              System.out.println(key);              System.out.println(map.get(key));          }      }  }

以上程序的执行结果为：

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) {          // 创建并赋值 HashMap          Map 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");          // 遍历          map.forEach((key, value) -> {              System.out.println(key);              System.out.println(value);          });      }  }

以上程序的执行结果为：

1

Java

2

JDK

3

Spring Framework

4

MyBatis framework

5

Java中文社群

6.Streams API 单线程

public class HashMapTest {      public static void main(String[] args) {          // 创建并赋值 HashMap          Map 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");          // 遍历          map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {              System.out.println(entry.getKey());              System.out.println(entry.getValue());          });      }  }

以上程序的执行结果为：

1

Java

2

JDK

3

Spring Framework

4

MyBatis framework

5

Java中文社群

7.Streams API 多线程

public class HashMapTest {      public static void main(String[] args) {          // 创建并赋值 HashMap          Map 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");          // 遍历          map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> {             System.out.println(entry.getKey());              System.out.println(entry.getValue());          });      }  }

以上程序的执行结果为：

4

MyBatis framework

5

Java中文社群

1

Java

2

JDK

3

Spring Framework

性能测试

接下来我们使用 Oracle 官方提供的性能测试工具 JMH（Java Microbenchmark Harness，JAVA 微基准测试套件）来测试一下这 7 种循环的性能。

首先，我们先要引入 JMH 框架，在 pom.xml 文件中添加如下配置：

        org.openjdk.jmh      jmh-core      1.23            org.openjdk.jmh      jmh-generator-annprocess      1.23      provided  

然后编写测试代码，如下所示：

@BenchmarkMode(Mode.AverageTime) // 测试完成时间  @OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)  @Warmup(iterations = 2, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 预热 2 轮，每次 1s  @Measurement(iterations = 5, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 测试 5 轮，每次 1s  @Fork(1) // fork 1 个线程  @State(Scope.Thread) // 每个测试线程一个实例  public class HashMapCycleTest {      static Map map = new HashMap() {{          // 添加数据          for (int i = 0; i < 100; i++) {              put(i, "val:" + i);          }      }};      public static void main(String[] args) throws RunnerException {          // 启动基准测试          Options opt = new OptionsBuilder()                  .include(HashMapCycle.class.getSimpleName()) // 要导入的测试类                  .output("/Users/admin/Desktop/jmh-map.log") // 输出测试结果的文件                  .build();          new Runner(opt).run(); // 执行测试      }      @Benchmark      public void entrySet() {          // 遍历          Iterator> iterator = map.entrySet().iterator();          while (iterator.hasNext()) {              Map.Entry entry = iterator.next();              Integer k = entry.getKey();              String v = entry.getValue();          }      }      @Benchmark      public void forEachEntrySet() {          // 遍历          for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {              Integer k = entry.getKey();              String v = entry.getValue();          }      }      @Benchmark      public void keySet() {          // 遍历          Iterator iterator = map.keySet().iterator();          while (iterator.hasNext()) {              Integer k = iterator.next();              String v = map.get(k);          }      }      @Benchmark      public void forEachKeySet() {          // 遍历          for (Integer key : map.keySet()) {              Integer k = key;              String v = map.get(k);          }     }      @Benchmark      public void lambda() {          // 遍历          map.forEach((key, value) -> {              Integer k = key;              String v = value;          });      }      @Benchmark      public void streamApi() {          // 单线程遍历          map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {              Integer k = entry.getKey();              String v = entry.getValue();          });      }      public void parallelStreamApi() {          // 多线程遍历          map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> {              Integer k = entry.getKey();              String v = entry.getValue();          });      }  }

所有被添加了 @Benchmark 注解的方法都会被测试，因为 parallelStream 为多线程版本性能一定是最好的，所以就不参与测试了，其他 6 个方法的测试结果如下：

其中 Units 为 ns/op 意思是执行完成时间（单位为纳秒），而 Score 列为平均执行时间， ± 符号表示误差。从以上结果可以看出，两个 entrySet 的性能相近，并且执行速度最快，接下来是 stream ，然后是两个 keySet，性能最差的是 KeySet 。

注：以上结果基于测试环境：JDK 1.8 / Mac mini (2018) / Idea 2020.1

结论

从以上结果可以看出 entrySet 的性能比 keySet 的性能高出了一倍之多，因此我们应该尽量使用 entrySet  来实现 Map 集合的遍历。

字节码分析

要理解以上的测试结果，我们需要把所有遍历代码通过 javac 编译成字节码来看具体的原因。

编译后，我们使用 Idea 打开字节码，内容如下：

//  // 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 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());          });      }  }

从结果可以看出，除了 Lambda 和 Streams API 之外，通过迭代器循环和 for 循环的遍历的 EntrySet 最终生成的代码是一样的，他们都是在循环中创建了一个遍历对象 Entry ，代码如下：

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 的代码也是类似的，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));      }  }

所以我们在使用迭代器或是 for 循环 EntrySet 时，他们的性能都是相同的，因为他们最终生成的字节码基本都是一样的；同理 KeySet 的两种遍历方式也是类似的。

性能分析

EntrySet 之所以比 KeySet 的性能高是因为，KeySet 在循环时使用了 map.get(key)，而 map.get(key) 相当于又遍历了一遍 Map 集合去查询 key 所对应的值。为什么要用“又”这个词？那是因为在使用迭代器或者 for 循环时，其实已经遍历了一遍 Map 集合了，因此再使用 map.get(key) 查询时，相当于遍历了两遍。

而 EntrySet 只遍历了一遍 Map 集合，之后通过代码“Entry entry = iterator.next()”把对象的 key 和 value 值都放入到了 Entry 对象中，因此再获取 key 和 value 值时就无需再遍历 Map 集合，只需要从 Entry 对象中取值就可以了。

所以，EntrySet 的性能比 KeySet 的性能高出了一倍，因为 KeySet 相当于循环了两遍 Map 集合，而 EntrySet 只循环了一遍。

安全性测试

从上面的性能测试结果和原理分析，我想大家应该选用那种遍历方式，已经心中有数的，而接下来我们就从「安全」的角度入手，来分析那种遍历方式更安全。

我们把以上遍历划分为四类进行测试：迭代器方式、For 循环方式、Lambda 方式和 Stream 方式，测试代码如下。

1.迭代器方式

Iterator> iterator = map.entrySet().iterator();  while (iterator.hasNext()) {      Map.Entry entry = iterator.next();      if (entry.getKey() == 1) {          // 删除          System.out.println("del:" + entry.getKey());          iterator.remove();      } else {          System.out.println("show:" + entry.getKey());      }  }

以上程序的执行结果：

show:0

del:1

show:2

测试结果：迭代器中循环删除数据安全。

2.For 循环方式

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {      if (entry.getKey() == 1) {          // 删除          System.out.println("del:" + entry.getKey());          map.remove(entry.getKey());      } else {          System.out.println("show:" + entry.getKey());      }  }

以上程序的执行结果：

image.png

测试结果：For 循环中删除数据非安全。

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);      }  });

以上程序的执行结果：

测试结果：Lambda 循环中删除数据非安全。

Lambda 删除的正确方式：

// 根据 map 中的 key 去判断删除  map.keySet().removeIf(key -> key == 1);  map.forEach((key, value) -> {      System.out.println("show:" + key);  });

以上程序的执行结果：

show:0

show:2

从上面的代码可以看出，可以先使用 Lambda 的 removeIf 删除多余的数据，再进行循环是一种正确操作集合的方式。

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());      }  });

以上程序的执行结果：

image.png

测试结果：Stream 循环中删除数据非安全。

Stream 循环的正确方式：

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());      }  });

以上程序的执行结果：

show:0

show:2

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