[HashMap]HashMap有几种遍历方法

HashMap有几种遍历方法

HashMap 的遍历方法有很多种，不同的 JDK 版本有不同的写法，其中 JDK 8 就提供了 3 种 HashMap 的遍历方法，并且一举打破了之前遍历方法“很臃肿”的尴尬。

7 种 HashMap 的遍历方式，其中 JDK 8 之前主要使用 EntrySet 和 KeySet 的遍历方式，而 KeySet 的遍历方式性能比较低，一般不推荐使用。然而在 JDK 8 之后遍历方式就有了新的选择，可以使用比较简洁的 Lambda 遍历，也可以使用性能比较高的 Stream 多线程遍历。

7 种遍历方法，除了 Stream 的并行循环，其他几种遍历方法的性能差别不大，但从简洁性和优雅性上来看，Lambda 和 Stream 无疑是最适合的遍历方式。除此之外我们还从「安全性」方面测试了 4 大类遍历结果，从安全性来讲，我们应该使用迭代器提供的 iterator.remove 方法来进行删除，这种方式是安全的在遍历中删除集合的方式，或者使用 Stream 中的 filter 过滤掉要删除的数据再进行循环，也是安全的操作方式。

JDK 8 之前的遍历

JDK 8 之前主要使用 EntrySet 和 KeySet 进行遍历，具体实现代码如下。

EntrySet 遍历

EntrySet 是早期 HashMap 遍历的主要方法，其实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    // 循环遍历
    for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
        System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
    }
}

KeySet 遍历

KeySet 的遍历方式是循环 Key 内容，再通过 map.get(key) 获取 Value 的值，具体实现如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    // 循环遍历
    for (String key : map.keySet()) {
        System.out.println(key + ":" + map.get(key));
    }
}

KeySet 性能问题

通过以上代码，我们可以看出使用 KeySet 遍历，其性能是不如 EntrySet 的，因为 KeySet 其实循环了两遍集合，第一遍循环是循环 Key，而获取 Value 有需要使用 map.get(key)，相当于有循环了一遍集合，所以 KeySet 循环不能建议使用，因为循环了两次，效率比较低。

EntrySet 迭代器遍历

EntrySet 和 KeySet 除了以上直接循环外，我们还可以使用它们的迭代器进行循环，如 EntrySet 的迭代器实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    // 循环遍历
    Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Map.Entry<String, String> entry = iterator.next();
        System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
    }
}

KeySet 迭代器遍历

KeySet 也可以使用迭代器的方式进行遍历，实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    // 循环遍历
    Iterator<String> iterator = map.keySet().iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        String key = iterator.next();
        System.out.println(key + ":" + map.get(key));
    }
}

迭代器的作用

既然能直接遍历，那为什么还要用迭代器呢？通过以下例子我们就知道了。

不使用迭代器删除

如果不使用迭代器，假如我们在遍历 EntrySet 时，在遍历代码中删除元素，代码的实现如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    // 循环遍历
    for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
        if ("Java".equals(entry.getKey())) {
            // 删除此项
            map.remove(entry.getKey());
            continue;
        }
        System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
    }
}

可以看到，如果在遍历的代码中动态删除元素，非迭代器的方式就会报错。

使用迭代器删除

接下来，我们使用迭代器循环 EntrySet，并且在循环中动态删除元素，实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    // 循环遍历
    Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Map.Entry<String, String> entry = iterator.next();
        if ("Java".equals(entry.getKey())) {
            // 删除此项
            iterator.remove();
            continue;
        }
        System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
    }
}

从上述结果可以看出，使用迭代器的优点是可以在循环的时候，动态的删除集合中的元素。而上面非迭代器的方式则不能在循环的过程中删除元素（程序会报错）。

JDK 8 之后的遍历

在 JDK 8 之后 HashMap 的遍历就变得方便很多了，JDK 8 中包含了以下 3 种遍历方法：

• 使用 Lambda 遍历
• 使用 Stream 单线程遍历
• 使用 Stream 多线程遍历

Lambda 遍历

使用 Lambda 表达式的遍历方法实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    
    // 循环遍历
    map.forEach((key, value) -> {
        System.out.println(key + ":" + value);
    });
}

Stream 单线程遍历

Stream 遍历是先得到 map 集合的 EntrySet，然后再执行 forEach 循环，实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    
    // 循环遍历
    map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {
        System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
    });
}

Stream 多线程遍历

Stream 多线程的遍历方式和上一种遍历方式类似，只是多执行了一个 parallel 并发执行的方法，此方法会根据当前的硬件配置生成对应的线程数，然后再进行遍历操作，实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    // 创建并赋值 hashmap
    HashMap<String, String> map = new HashMap() {{
        put("Java", " Java Value.");
        put("MySQL", " MySQL Value.");
        put("Redis", " Redis Value.");
    }};
    // 循环遍历
    map.entrySet().stream().parallel().forEach((entry) -> {
        System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
    });
}

注意上述的执行结果，可以看出当前执行结果和之前的所有遍历结果都不一样（打印元素的顺序不一样），因为程序是并发执行的，所以没有办法保证元素的执行顺序和打印顺序，这就是并发编程的特点。

推荐使用哪种遍历方式

不同的场景推荐使用的遍历方式是不同的，例如，如果是 JDK 8 之后的开发环境，推荐使用 Stream 的遍历方式，因为它足够简洁；而如果在遍历的过程中需要动态的删除元素，那么推荐使用迭代器的遍历方式；如果在遍历的时候，比较在意程序的执行效率，那么推荐使用 Stream 多线程遍历的方式，因为它足够快。所以这个问题的答案是不固定的，我们需要知道每种遍历方法的优缺点，再根据不同的场景灵活变通。

参考资料

• HashMap 的 7 种遍历方式与性能分析！