HashMap 的 7 种遍历方式
本文先从 HashMap 的遍历方法讲起，然后再从性能、原理以及安全性等方面，来分析 HashMap 各种遍历方式的优势与不足，本文主要内容如下图所示：
HashMap 遍历
HashMap 遍历从大的方向来说，可分为以下 4 类：
- 迭代器（Iterator）方式遍历；
- For Each 方式遍历；
- Lambda 表达式遍历（JDK 1.8+）;
- Streams API 遍历（JDK 1.8+）。
但每种类型下又有不同的实现方式，因此具体的遍历方式又可以分为以下 7 种：
- 使用迭代器（Iterator）EntrySet 的方式进行遍历；
- 使用迭代器（Iterator）KeySet 的方式进行遍历；
- 使用 For Each EntrySet 的方式进行遍历；
- 使用 For Each KeySet 的方式进行遍历；
- 使用 Lambda 表达式的方式进行遍历；
- 使用 Streams API 单线程的方式进行遍历；
- 使用 Streams API 多线程的方式进行遍历。
接下来我们来看每种遍历方式的具体实现代码。
1.迭代器 EntrySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 创建并赋值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍历 Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next(); System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); } } }
2.迭代器 KeySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 创建并赋值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍历 Iterator<Integer> iterator = map.keySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Integer key = iterator.next(); System.out.println(key); System.out.println(map.get(key)); } } }
3.ForEach EntrySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 创建并赋值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍历 for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); } } }
4.ForEach KeySet
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 创建并赋值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍历 for (Integer key : map.keySet()) { System.out.println(key); System.out.println(map.get(key)); } } }
5.Lambda
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 创建并赋值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍历 map.forEach((key, value) -> { System.out.println(key); System.out.println(value); }); } }
6.Streams API 单线程
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 创建并赋值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍历 map.entrySet().stream().forEach((entry) -> { System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); }); } }
7.Streams API 多线程
public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { // 创建并赋值 HashMap Map<Integer, String> map = new HashMap(); map.put(1, "Java"); map.put(2, "JDK"); map.put(3, "Spring Framework"); map.put(4, "MyBatis framework"); map.put(5, "Java中文社群"); // 遍历 map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> { System.out.println(entry.getKey()); System.out.println(entry.getValue()); }); } }
注意：其中entrySet 的性能比 keySet 的性能高出了一倍之多，因此我们应该尽量使用 entrySet 来实现 Map 集合的遍历。
EntrySet 之所以比 KeySet 的性能高是因为，KeySet 在循环时使用了 map.get(key)，而 map.get(key) 相当于又遍历了一遍 Map 集合去查询 key 所对应的值。为什么要用“又”这个词？那是因为在使用迭代器或者 for 循环时，其实已经遍历了一遍 Map 集合了，因此再使用 map.get(key) 查询时，相当于遍历了两遍。
而 EntrySet 只遍历了一遍 Map 集合，之后通过代码“Entry<Integer, String> entry = iterator.next()”把对象的 key 和 value 值都放入到了 Entry 对象中，因此再获取 key 和 value 值时就无需再遍历 Map 集合，只需要从 Entry 对象中取值就可以了。
所以，EntrySet 的性能比 KeySet 的性能高出了一倍，因为 KeySet 相当于循环了两遍 Map 集合，而 EntrySet 只循环了一遍。
安全性测试
我们把以上遍历划分为四类进行测试：迭代器方式、For 循环方式、Lambda 方式和 Stream 方式，测试代码如下。
1.迭代器方式
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next(); if (entry.getKey() == 1) { // 删除 System.out.println("del:" + entry.getKey()); iterator.remove(); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } }
以上程序的执行结果：
show:0
del:1
show:2
测试结果：迭代器中循环删除数据安全。
2.For 循环方式
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) { if (entry.getKey() == 1) { // 删除 System.out.println("del:" + entry.getKey()); map.remove(entry.getKey()); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } }
以上程序的执行结果：
测试结果：For 循环中删除数据非安全。
3.Lambda 方式
map.forEach((key, value) -> { if (key == 1) { System.out.println("del:" + key); map.remove(key); } else { System.out.println("show:" + key); } });
以上程序的执行结果：
测试结果：Lambda 循环中删除数据非安全。
Lambda 删除的正确方式：
// 根据 map 中的 key 去判断删除 map.keySet().removeIf(key -> key == 1); map.forEach((key, value) -> { System.out.println("show:" + key); });
以上程序的执行结果：
show:0
show:2
从上面的代码可以看出，可以先使用 Lambda 的 removeIf 删除多余的数据，再进行循环是一种正确操作集合的方式
4.Stream 方式
map.entrySet().stream().forEach((entry) -> { if (entry.getKey() == 1) { System.out.println("del:" + entry.getKey()); map.remove(entry.getKey()); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } });
以上程序的执行结果：
测试结果：Stream 循环中删除数据非安全。
Stream 循环的正确方式：
map.entrySet().stream().filter(m -> 1 != m.getKey()).forEach((entry) -> { if (entry.getKey() == 1) { System.out.println("del:" + entry.getKey()); } else { System.out.println("show:" + entry.getKey()); } });
以上程序的执行结果：
show:0
show:2
从上面的代码可以看出，可以使用 Stream 中的 filter 过滤掉无用的数据，再进行遍历也是一种安全的操作集合的方式。
小结
我们不能在遍历中使用集合 map.remove() 来删除数据，这是非安全的操作方式，
但我们可以使用迭代器的 iterator.remove() 的方法来删除数据，这是安全的删除集合的方式。
同样的我们也可以使用 Lambda 中的 removeIf 来提前删除数据，或者是使用 Stream 中的 filter 过滤掉要删除的数据进行循环，这样都是安全的，当然我们也可以在 for 循环前删除数据在遍历也是线程安全的。
总结
本文我们讲了 HashMap 4 种遍历方式：迭代器、for、lambda、stream，以及具体的 7 种遍历方法，综合性能和安全性来看，
我们应该尽量使用迭代器（Iterator）来遍历 EntrySet 的遍历方式来操作 Map 集合，这样就会既安全又高效了。
另外，可以看下原文中的性能测试部分，这里略
https://mp.weixin.qq.com/s/zQBN3UvJDhRTKP6SzcZFKw
