主要介绍HashMap的四种循环遍历方式,各种方式的性能测试对比,根据HashMap的源码实现分析性能结果,总结结论。
1. Map的四种遍历方式
下面只是简单介绍各种遍历示例(以HashMap为例),各自优劣会在本文后面进行分析给出结论。
(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) 显示调用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();
}
|
(3) for each map.keySet(),再调用get获取
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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(),用临时变量保存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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在测试前大家可以根据对HashMap的了解,想想上面四种遍历方式哪个性能更优。
2、HashMap四种遍历方式的性能测试及对比
以下是性能测试代码,会输出不同数量级大小的HashMap各种遍历方式所花费的时间。
PS:如果运行报异常in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space,请将main函数里面map size的大小减小。
其中getHashMaps函数会返回不同size的HashMap。
loopMapCompare函数会分别用上面的遍历方式1-4去遍历每一个map数组(包含不同大小HashMap)中的HashMap。
print开头函数为输出辅助函数,可忽略。
测试环境为Windows7 32位系统 3.2G双核CPU 4G内存,Java 7,Eclipse -Xms512m -Xmx512m
最终测试结果如下:
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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
-----------------------------------------------------------------------
|
表横向为同一遍历方式不同大小HashMap遍历的时间消耗,纵向为同一HashMap不同遍历方式遍历的时间消耗。
PS:由于首次遍历HashMap会稍微多耗时一点,for each的结果稍微有点偏差,将测试代码中的几个Type顺序调换会发现,for each entrySet耗时和for iterator entrySet接近。
3、遍历方式性能测试结果分析
(1) foreach介绍
见:ArrayList和LinkedList的几种循环遍历方式及性能对比分析中介绍。
(2) HashMap遍历方式结果分析
从上面知道for each与显示调用Iterator等价,上表的结果中可以看出除了第三种方式(for each map.keySet()),再调用get获取方式外,其他三种方式性能相当。本例还是hash值散列较好的情况,若散列算法较差,第三种方式会更加耗时。
我们看看HashMap entrySet和keySet的源码
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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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分别是keySet()和entrySet()返回的set的迭代器,从中我们可以看到只是返回值不同而已,父类相同,所以性能相差不多。只是第三种方式多了一步根据key get得到value的操作而已。get的时间复杂度根据hash算法而异,源码如下:
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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的时间复杂度取决于for循环循环次数,即hash算法。
4、结论总结
从上面的分析来看:
a. HashMap的循环,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简洁易懂。
b. 如果只是遍历key而无需value的话,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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