主要介紹HashMap的四種循環遍歷方式，各種方式的性能測試對比，根據HashMap的源碼實現分析性能結果，總結結論。
1. Map的四種遍歷方式
下面只是簡單介紹各種遍歷示例(以HashMap爲例)，各自優劣會在本文後面進行分析給出結論。
(1) for each map.entrySet()
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Map<String,
String>
map =
new HashMap<String,
String>();
for (Entry<String,
String>
entry :
map.entrySet())
{
entry.getKey();
entry.getValue();
}
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(2) 顯示調用map.entrySet()的集合迭代器
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Iterator<Map.Entry<String,
String>>
iterator =
map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext())
{
Map.Entry<String,
String>
entry =
iterator.next();
entry.getKey();
entry.getValue();
}
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(3) for each map.keySet()，再調用get獲取
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Map<String,
String>
map =
new HashMap<String,
String>();
for (String
key :
map.keySet())
{
map.get(key);
}
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(4) for each map.entrySet()，用臨時變量保存map.entrySet()
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Set<Entry<String,
String>>
entrySet =
map.entrySet();
for (Entry<String,
String>
entry :
entrySet)
{
entry.getKey();
entry.getValue();
}
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在測試前大家可以根據對HashMap的瞭解，想想上面四種遍歷方式哪個性能更優。
2、HashMap四種遍歷方式的性能測試及對比
以下是性能測試代碼，會輸出不同數量級大小的HashMap各種遍歷方式所花費的時間。
PS：如果運行報異常in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space，請將main函數裏面map size的大小減小。
其中getHashMaps函數會返回不同size的HashMap。
loopMapCompare函數會分別用上面的遍歷方式1-4去遍歷每一個map數組(包含不同大小HashMap)中的HashMap。
print開頭函數爲輸出輔助函數，可忽略。
測試環境爲Windows7 32位系統 3.2G雙核CPU 4G內存，Java 7，Eclipse -Xms512m -Xmx512m
最終測試結果如下：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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compare
loop performance
of HashMap
-----------------------------------------------------------------------
map
size
| 10,000 |
100,000
| 1,000,000
| 2,000,000
-----------------------------------------------------------------------
for
each entrySet |
2 ms |
6 ms |
36 ms
| 91
ms
-----------------------------------------------------------------------
for
iterator entrySet |
0 ms |
4 ms |
35 ms
| 89
ms
-----------------------------------------------------------------------
for
each keySet |
1 ms |
6 ms |
48 ms
| 126
ms
-----------------------------------------------------------------------
for
entrySet=entrySet()|
1 ms |
4 ms |
35 ms
| 92
ms
-----------------------------------------------------------------------
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表橫向爲同一遍歷方式不同大小HashMap遍歷的時間消耗，縱向爲同一HashMap不同遍歷方式遍歷的時間消耗。
PS：由於首次遍歷HashMap會稍微多耗時一點，for each的結果稍微有點偏差，將測試代碼中的幾個Type順序調換會發現，for each entrySet耗時和for iterator entrySet接近。
3、遍歷方式性能測試結果分析
(1) foreach介紹
見：ArrayList和LinkedList的幾種循環遍歷方式及性能對比分析中介紹。
(2) HashMap遍歷方式結果分析
從上面知道for each與顯示調用Iterator等價，上表的結果中可以看出除了第三種方式(for each map.keySet())，再調用get獲取方式外，其他三種方式性能相當。本例還是hash值散列較好的情況，若散列算法較差，第三種方式會更加耗時。
我們看看HashMap entrySet和keySet的源碼
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private
final class
KeyIterator extends
HashIterator<K>
{
public
K next()
{
return
nextEntry().getKey();
}
}
private
final class
EntryIterator extends
HashIterator<Map.Entry<K,V>>
{
public
Map.Entry<K,V>
next()
{
return
nextEntry();
}
}
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分別是keySet()和entrySet()返回的set的迭代器，從中我們可以看到只是返回值不同而已，父類相同，所以性能相差不多。只是第三種方式多了一步根據key get得到value的操作而已。get的時間複雜度根據hash算法而異，源碼如下：
1
2
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4
5
6
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16
17
18
19
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21
22
23
24
25
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public
V get(Object
key)
{
if
(key
== null)
return
getForNullKey();
Entry<K,V>
entry =
getEntry(key);
return
null ==
entry ?
null :
entry.getValue();
}
/**
* Returns the entry associated with the specified key in the
* HashMap. Returns null if the HashMap contains no mapping
* for the key.
*/
final Entry<K,V>
getEntry(Object
key)
{
int
hash =
(key
== null)
? 0
: hash(key);
for
(Entry<K,V>
e =
table[indexFor(hash,
table.length)];
e
!= null;
e
= e.next)
{
Object
k;
if
(e.hash
== hash
&&
((k
= e.key)
== key
|| (key
!= null
&& key.equals(k))))
return
e;
}
return
null;
}
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get的時間複雜度取決於for循環循環次數，即hash算法。
4、結論總結
從上面的分析來看：
a. HashMap的循環，如果既需要key也需要value，直接用
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Map<String,
String>
map =
new HashMap<String,
String>();
for (Entry<String,
String>
entry :
map.entrySet())
{
entry.getKey();
entry.getValue();
}
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即可，foreach簡潔易懂。
b. 如果只是遍歷key而無需value的話，可以直接用
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Map<String,
String>
map =
new HashMap<String,
String>();
for (String
key :
map.keySet())
{
// key process
}
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