Java中map遍历方式的选择问题详解

2023-09-23 18:05:05 56

1.阐述

对于Java中Map的遍历方式，很多文章都推荐使用entrySet，认为其比keySet的效率高很多。理由是：entrySet方法一次拿到所有key和value的集合；而keySet拿到的只是key的集合，针对每个key，都要去Map中额外查找一次value，从而降低了总体效率。那么实际情况如何呢？

为了解遍历性能的真实差距，包括在遍历key+value、遍历key、遍历value等不同场景下的差异，我试着进行了一些对比测试。

2.对比测试

一开始只进行了简单的测试，但结果却表明keySet的性能更好，这一点让我很是费解，不都说entrySet明显好于keySet吗？为了进一步地进行验证，于是采用了不同的测试数据进行更详细的对比测试。

2.1测试数据

2.1.1HashMap测试数据

HashMap-1，大小为100万，key和value均为String，key的值为1、2、3……1000000：
Mapmap=newHashMap();
Stringkey,value;
for(i=1;i<=num;i++){
key=""+i;
value="value";
map.put(key,value);
}

HashMap-2，大小为100万，key和value均为String，key的值为50、100、150、200、……、50000000：

Mapmap=newHashMap();
Stringkey,value;
for(i=1;i<=num;i++){
key=""+(i*50);
value="value";
map.put(key,value);
}

2.1.2TreeMap测试数据
TreeMap-1，大小为100万，key和value均为String，key的值为1、2、3……1000000：

Mapmap=newTreeMap();
Stringkey,value;
for(i=1;i<=num;i++){
key=""+i;
value="value";
map.put(key,value);
}

TreeMap-2，大小为100万，key和value均为String，key的值为50、100、150、200、……、50000000，更离散：

Mapmap=newTreeMap();
Stringkey,value;
for(i=1;i<=num;i++){
key=""+(i*50);
value="value";
map.put(key,value);
}

2.2测试场景

分别使用keySet、entrySet和values的多种写法测试三种场景：遍历key+value、遍历key、遍历value的场景。

2.2.1遍历key+value

keySet遍历key+value（写法1）：

Iteratoriter=map.keySet().iterator();
while(iter.hasNext()){
key=iter.next();
value=map.get(key);
}

keySet遍历key+value（写法2）：

for(Stringkey:map.keySet()){
value=map.get(key);
}

entrySet遍历key+value（写法1）：

Iterator>iter=map.entrySet().iterator();
Entryentry;
while(iter.hasNext()){
entry=iter.next();
key=entry.getKey();
value=entry.getValue();
}

entrySet遍历key+value（写法2）：

for(Entryentry:map.entrySet()){
key=entry.getKey();
value=entry.getValue();
}

2.2.2遍历key

keySet遍历key（写法1）：

Iteratoriter=map.keySet().iterator();
while(iter.hasNext()){
key=iter.next();
}

keySet遍历key（写法2）：

for(Stringkey:map.keySet()){
}

entrySet遍历key（写法1）：

Iterator>iter=map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()){
key=iter.next().getKey();
}

entrySet遍历key（写法2）：

for(Entryentry:map.entrySet()){
key=entry.getKey();
}

2.2.3遍历value

keySet遍历value（写法1）：

Iteratoriter=map.keySet().iterator();
while(iter.hasNext()){
value=map.get(iter.next());
}

keySet遍历value（写法2）：

for(Stringkey:map.keySet()){
value=map.get(key);
}

entrySet遍历value（写法1）：

Iterator>iter=map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()){
value=iter.next().getValue();
}

entrySet遍历value（写法2）：

for(Entryentry:map.entrySet()){
value=entry.getValue();
}

values遍历value（写法1）：

Iteratoriter=map.values().iterator();
while(iter.hasNext()){
value=iter.next();
}

values遍历value（写法2）：

for(Stringvalue:map.values()){
}

2.3测试结果

2.3.1HashMap测试结果

单位：毫秒

HashMap-1

HashMap-2

keySet遍历key+value（写法1）

keySet遍历key+value（写法2）

entrySet遍历key+value（写法1）

entrySet遍历key+value（写法2）

单位：毫秒

HashMap-1

HashMap-2

keySet遍历key（写法1）

keySet遍历key（写法2）

entrySet遍历key（写法1）

entrySet遍历key（写法2）

单位：毫秒

HashMap-1

HashMap-2

keySet遍历value（写法1）

keySet遍历value（写法2）

entrySet遍历value（写法1）

entrySet遍历value（写法2）

values遍历value（写法1）

values遍历value（写法2）

2.3.2TreeMap测试结果

单位：毫秒

TreeMap-1

TreeMap-2

keySet遍历key+value（写法1）

430

451

keySet遍历key+value（写法2）

429

450

entrySet遍历key+value（写法1）

entrySet遍历key+value（写法2）

单位：毫秒

TreeMap-1

TreeMap-2

keySet遍历key（写法1）

keySet遍历key（写法2）

entrySet遍历key（写法1）

entrySet遍历key（写法2）

单位：毫秒

TreeMap-1

TreeMap-2

keySet遍历value（写法1）

432

448

keySet遍历value（写法2）

430

448

entrySet遍历value（写法1）

entrySet遍历value（写法2）

values遍历value（写法1）

values遍历value（写法2）

3.结论

3.1如果你使用HashMap

同时遍历key和value时，keySet与entrySet方法的性能差异取决于key的具体情况，如复杂度（复杂对象）、离散度、冲突率等。换言之，取决于HashMap查找value的开销。entrySet一次性取出所有key和value的操作是有性能开销的，当这个损失小于HashMap查找value的开销时，entrySet的性能优势就会体现出来。例如上述对比测试中，当key是最简单的数值字符串时，keySet可能反而会更高效，耗时比entrySet少10%。总体来说还是推荐使用entrySet。因为当key很简单时，其性能或许会略低于keySet，但却是可控的；而随着key的复杂化，entrySet的优势将会明显体现出来。当然，我们可以根据实际情况进行选择
只遍历key时，keySet方法更为合适，因为entrySet将无用的value也给取出来了，浪费了性能和空间。在上述测试结果中，keySet比entrySet方法耗时少23%。

只遍历value时，使用vlaues方法是最佳选择，entrySet会略好于keySet方法。

在不同的遍历写法中，推荐使用如下写法，其效率略高一些：

for(Stringkey:map.keySet()){
value=map.get(key);
}
for(Entryentry:map.entrySet()){
key=entry.getKey();
value=entry.getValue();
}
for(Stringvalue:map.values()){
}

3.2如果你使用TreeMap

同时遍历key和value时，与HashMap不同，entrySet的性能远远高于keySet。这是由TreeMap的查询效率决定的，也就是说，TreeMap查找value的开销较大，明显高于entrySet一次性取出所有key和value的开销。因此，遍历TreeMap时强烈推荐使用entrySet方法。

只遍历key时，keySet方法更为合适，因为entrySet将无用的value也给取出来了，浪费了性能和空间。在上述测试结果中，keySet比entrySet方法耗时少24%。

只遍历value时，使用vlaues方法是最佳选择，entrySet也明显优于keySet方法。

在不同的遍历写法中，推荐使用如下写法，其效率略高一些：

for(Stringkey:map.keySet()){
value=map.get(key);
}
for(Entryentry:map.entrySet()){
key=entry.getKey();
value=entry.getValue();
}
for(Stringvalue:map.values()){
}

总结

以上就是本文关于Java中map遍历方式的选择问题详解的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以参阅：Java中map内部存储方式解析、 Javabean和map相互转化方法代码示例、浅谈对象与Map相互转化等。有问题请留言，小编会及时回复大家的。感谢朋友们对毛票票网站的支持。

Java中map遍历方式的选择问题详解

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