Java 中九種 Map 的遍歷方式，你一般用的是哪種呢？

you發表於2022-11-23
Java

日常工作中 Map 絕對是我們 Java 程式設計師高頻使用的一種資料結構，那 Map 都有哪些遍歷方式呢？這篇文章阿粉就帶大家看一下，看看你經常使用的是哪一種。

透過 entrySet 來遍歷

1、透過 for 和 map.entrySet() 來遍歷

第一種方式是採用 for 和 Map.Entry 的形式來遍歷，透過遍歷 map.entrySet() 獲取每個 entry 的 key 和 value，程式碼如下。這種方式一般也是阿粉使用的比較多的一種方式，沒有什麼花裡胡哨的用法，就是很樸素的獲取 map 的 key 和 value。

public static void testMap1(Map<Integer, Integer> map) {
    long sum = 0;
    for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()) {
      sum += entry.getKey() + entry.getValue();
    }
    System.out.println(sum);
  }

看過 HashMap 原始碼的同學應該會發現，這個遍歷方式在原始碼中也有使用，如下圖所示，

putMapEntries 方法在我們呼叫 putAll 方法的時候會用到。

2、透過 for， Iterator 和 map.entrySet() 來遍歷

我們第一個方法是直接透過 for 和 entrySet() 來遍歷的，這次我們使用 entrySet() 的迭代器來遍歷，程式碼如下。

public static void testMap2(Map<Integer, Integer> map) {
    long sum = 0;
    for (Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator(); entries.hasNext(); ) {
      Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();
      sum += entry.getKey() + entry.getValue();
    }
    System.out.println(sum);
  }

3、透過 while，Iterator 和 map.entrySet() 來遍歷

上面的迭代器是使用 for 來遍歷，那我們自然可以想到還可以用 while 來進行遍歷，所以程式碼如下所示。

 public static void testMap3(Map<Integer, Integer> map) {
    Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> it = map.entrySet().iterator();
    long sum = 0;
    while (it.hasNext()) {
      Map.Entry<Integer, Integer> entry = it.next();
      sum += entry.getKey() + entry.getValue();
    }
    System.out.println(sum);
  }

這種方法跟上面的方法類似，只不過迴圈從 for 換成了 while，日常我們在開發的時候，很多場景都可以將 for 和 while 進行替換。2 和 3 都使用迭代器 Iterator，透過迭代器的 next()，方法來獲取下一個物件，依次判斷是否有 next。

透過 keySet 來遍歷

上面的這三種方式雖然程式碼的寫法不同，但是都是透過遍歷 map.entrySet() 來獲取結果的，殊途同歸。接下來我們看另外的一組。

4、透過 for 和 map.keySet() 來遍歷

前面的遍歷是透過 map.entrySet() 來遍歷，這裡我們透過 map.keySet() 來遍歷，顧名思義前者是儲存 entry 的集合，後者是儲存 key 的集合，遍歷的程式碼如下，因為是 key 的集合，所以如果想要獲取 key 對應的 value 的話，還需要透過 map.get(key) 來獲取。

public static void testMap4(Map<Integer, Integer> map) {
    long sum = 0;
    for (Integer key : map.keySet()) {
      sum += key + map.get(key);
    }
    System.out.println(sum);
  }

5、透過 for，Iterator 和 map.keySet() 來遍歷

public static void testMap5(Map<Integer, Integer> map) {
    long sum = 0;
    for (Iterator<Integer> key = map.keySet().iterator(); key.hasNext(); ) {
      Integer k = key.next();
      sum += k + map.get(k);
    }
    System.out.println(sum);
  }

6、透過 while，Iterator 和 map.keySet() 來遍歷

public static void testMap6(Map<Integer, Integer> map) {
    Iterator<Integer> it = map.keySet().iterator();
    long sum = 0;
    while (it.hasNext()) {
      Integer key = it.next();
      sum += key + map.get(key);
    }
    System.out.println(sum);
  }

我們可以看到這種方式相對於 map.entrySet() 方式，多了一步 get 的操作，這種場景比較適合我們只需要 key 的場景，如果也需要使用 value 的場景不建議使用 map.keySet() 來進行遍歷，因為會多一步 map.get() 的操作。

Java 8 的遍歷方式

注意下面的幾個遍歷方法都是是 JDK 1.8 引入的，如果使用的 JDK 版本不是 1.8 以及之後的版本的話，是不支援的。

7、透過 map.forEach() 來遍歷

JDK 中的 forEach 方法，使用率也挺高的。

public static void testMap7(Map<Integer, Integer> map) {
    final long[] sum = {0};
    map.forEach((key, value) -> {
      sum[0] += key + value;
    });
    System.out.println(sum[0]);
  }

該方法被定義在 java.util.Map#forEach 中，並且是透過 default 關鍵字來標識的，如下圖所示。這裡提個問題，為什麼要使用 default 來標識呢？歡迎把你的答案寫在評論區。

8、Stream 遍歷

public static void testMap8(Map<Integer, Integer> map) {
    long sum = map.entrySet().stream().mapToLong(e -> e.getKey() + e.getValue()).sum();
    System.out.println(sum);
  }

9、ParallelStream 遍歷

 public static void testMap9(Map<Integer, Integer> map) {
    long sum = map.entrySet().parallelStream().mapToLong(e -> e.getKey() + e.getValue()).sum();
    System.out.println(sum);
  }

這兩種遍歷方式都是 JDK 8 的 Stream 遍歷方式，stream 是普通的遍歷，parallelStream 是並行流遍歷，在某些場景會提升效能，但是也不一定。

測試程式碼

上面的遍歷方式有了，那麼我們在日常開發中到底該使用哪一種呢？每一種的效能是怎麼樣的呢？為此阿粉這邊透過下面的程式碼，我們來測試一下每種方式的執行時間。

public static void main(String[] args) {
   int outSize = 1;
    int mapSize = 200;
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>(mapSize);
    for (int i = 0; i < mapSize; i++) {
      map.put(i, i);
    }
    System.out.println("---------------start------------------");
    long totalTime = 0;
    for (int size = outSize; size > 0; size--) {
      long startTime = System.currentTimeMillis();
      testMap1(map);
      totalTime += System.currentTimeMillis() - startTime;
    }
    System.out.println("testMap1 avg time is :" + (totalTime / outSize));
		// 省略其他方法，程式碼跟上面一致
}

為了避免一些干擾，這裡透過外層的 for 來進行多次計算，然後求平均值，當我們的引數分別是 outSize = 1，mapSize = 200 的時候，測試的結果如下

當隨著我們增大 mapSize 的時候，我們會發現，後面幾個方法的效能是逐漸上升的。

總結

從上面的例子來看，當我們的集合數量很少的時候，基本上普通的遍歷就可以搞定，不需要使用 JDK 8 的高階 API 來進行遍歷，當我們的集合數量較大的時候，就可以考慮採用 JDK 8 的 forEach 或者 Stream 來進行遍歷，這樣的話效率更高。在普通的遍歷方法中 entrySet() 的方法要比使用 keySet() 的方法好。

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