面試官：HashMap有幾種遍歷方法？推薦使用哪種？

作者 |?磊哥

來(lái)源 | Java面試真題解析（ID：aimianshi666）

HashMap 的遍歷方法有很多種，不同的 JDK 版本有不同的寫(xiě)法，其中 JDK 8 就提供了 3 種 HashMap 的遍歷方法，并且一舉打破了之前遍歷方法“很臃腫”的尷尬。

1.JDK 8 之前的遍歷

JDK 8 之前主要使用 EntrySet 和 KeySet 進(jìn)行遍歷，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下。

1.1 EntrySet 遍歷

EntrySet 是早期 HashMap 遍歷的主要方法，其實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????//?循環(huán)遍歷
????for?(Map.Entry?entry?:?map.entrySet())?{
????????System.out.println(entry.getKey()?+?":"?+?entry.getValue());
????}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：

1.2 KeySet 遍歷

KeySet 的遍歷方式是循環(huán) Key 內(nèi)容，再通過(guò) map.get(key) 獲取 Value 的值，具體實(shí)現(xiàn)如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????//?循環(huán)遍歷
????for?(String?key?:?map.keySet())?{
????????System.out.println(key?+?":"?+?map.get(key));
????}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：

KeySet 性能問(wèn)題

通過(guò)以上代碼，我們可以看出使用 KeySet 遍歷，其性能是不如 EntrySet 的，因?yàn)?KeySet 其實(shí)循環(huán)了兩遍集合，第一遍循環(huán)是循環(huán) Key，而獲取 Value 有需要使用 map.get(key)，相當(dāng)于有循環(huán)了一遍集合，所以 KeySet 循環(huán)不能建議使用，因?yàn)檠h(huán)了兩次，效率比較低。

1.3 EntrySet 迭代器遍歷

EntrySet 和 KeySet 除了以上直接循環(huán)外，我們還可以使用它們的迭代器進(jìn)行循環(huán)，如 EntrySet 的迭代器實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????//?循環(huán)遍歷
????Iterator>?iterator?=?map.entrySet().iterator();
????while?(iterator.hasNext())?{
????????Map.Entry?entry?=?iterator.next();
????????System.out.println(entry.getKey()?+?":"?+?entry.getValue());
????}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：

1.4 KeySet 迭代器遍歷

KeySet 也可以使用迭代器的方式進(jìn)行遍歷，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????//?循環(huán)遍歷
????Iterator?iterator?=?map.keySet().iterator();
????while?(iterator.hasNext())?{
????????String?key?=?iterator.next();
????????System.out.println(key?+?":"?+?map.get(key));
????}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：雖然 KeySet 循環(huán)方式不推薦使用，但還是有必要了解一下的。

1.5 迭代器的作用

既然能直接遍歷，那為什么還要用迭代器呢？通過(guò)以下例子我們就知道了。

不使用迭代器刪除

如果不使用迭代器，假如我們?cè)诒闅v EntrySet 時(shí)，在遍歷代碼中刪除元素，代碼的實(shí)現(xiàn)如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????//?循環(huán)遍歷
????for?(Map.Entry?entry?:?map.entrySet())?{
????????if?("Java".equals(entry.getKey()))?{
????????????//?刪除此項(xiàng)
????????????map.remove(entry.getKey());
????????????continue;
????????}
????????System.out.println(entry.getKey()?+?":"?+?entry.getValue());
????}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：可以看到，如果在遍歷的代碼中動(dòng)態(tài)刪除元素，非迭代器的方式就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

使用迭代器刪除

接下來(lái)，我們使用迭代器循環(huán) EntrySet，并且在循環(huán)中動(dòng)態(tài)刪除元素，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????//?循環(huán)遍歷
????Iterator>?iterator?=?map.entrySet().iterator();
????while?(iterator.hasNext())?{
????????Map.Entry?entry?=?iterator.next();
????????if?("Java".equals(entry.getKey()))?{
????????????//?刪除此項(xiàng)
????????????iterator.remove();
????????????continue;
????????}
????????System.out.println(entry.getKey()?+?":"?+?entry.getValue());
????}
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：從上述結(jié)果可以看出，使用迭代器的優(yōu)點(diǎn)是可以在循環(huán)的時(shí)候，動(dòng)態(tài)的刪除集合中的元素。而上面非迭代器的方式則不能在循環(huán)的過(guò)程中刪除元素（程序會(huì)報(bào)錯(cuò)）。

2.JDK 8 之后的遍歷

在 JDK 8 之后 HashMap 的遍歷就變得方便很多了，JDK 8 中包含了以下 3 種遍歷方法：

• 使用 Lambda 遍歷
• 使用 Stream 單線程遍歷
• 使用 Stream 多線程遍歷

我們分別來(lái)看。

2.1 Lambda 遍歷

使用 Lambda 表達(dá)式的遍歷方法實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????
????//?循環(huán)遍歷
????map.forEach((key,?value)?->?{
????????System.out.println(key?+?":"?+?value);
????});
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：

2.2 Stream 單線程遍歷

Stream 遍歷是先得到 map 集合的 EntrySet，然后再執(zhí)行 forEach 循環(huán)，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????
????//?循環(huán)遍歷
????map.entrySet().stream().forEach((entry)?->?{
????????System.out.println(entry.getKey()?+?":"?+?entry.getValue());
????});
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：

2.3 Stream 多線程遍歷

Stream 多線程的遍歷方式和上一種遍歷方式類(lèi)似，只是多執(zhí)行了一個(gè) parallel 并發(fā)執(zhí)行的方法，此方法會(huì)根據(jù)當(dāng)前的硬件配置生成對(duì)應(yīng)的線程數(shù)，然后再進(jìn)行遍歷操作，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?創(chuàng)建并賦值?hashmap
????HashMap?map?=?new?HashMap()?{{
????????put("Java",?"?Java?Value.");
????????put("MySQL",?"?MySQL?Value.");
????????put("Redis",?"?Redis?Value.");
????}};
????//?循環(huán)遍歷
????map.entrySet().stream().parallel().forEach((entry)?->?{
????????System.out.println(entry.getKey()?+?":"?+?entry.getValue());
????});
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果，如下圖所示：注意上述圖片的執(zhí)行結(jié)果，可以看出當(dāng)前執(zhí)行結(jié)果和之前的所有遍歷結(jié)果都不一樣（打印元素的順序不一樣），因?yàn)槌绦蚴遣l(fā)執(zhí)行的，所以沒(méi)有辦法保證元素的執(zhí)行順序和打印順序，這就是并發(fā)編程的特點(diǎn)。

推薦使用哪種遍歷方式？

不同的場(chǎng)景推薦使用的遍歷方式是不同的，例如，如果是 JDK 8 之后的開(kāi)發(fā)環(huán)境，推薦使用 Stream 的遍歷方式，因?yàn)樗銐蚝?jiǎn)潔；而如果在遍歷的過(guò)程中需要?jiǎng)討B(tài)的刪除元素，那么推薦使用迭代器的遍歷方式；如果在遍歷的時(shí)候，比較在意程序的執(zhí)行效率，那么推薦使用 Stream 多線程遍歷的方式，因?yàn)樗銐蚩臁Ｋ赃@個(gè)問(wèn)題的答案是不固定的，我們需要知道每種遍歷方法的優(yōu)缺點(diǎn)，再根據(jù)不同的場(chǎng)景靈活變通。

總結(jié)

本文介紹了 7 種 HashMap 的遍歷方式，其中 JDK 8 之前主要使用 EntrySet 和 KeySet 的遍歷方式，而 KeySet 的遍歷方式性能比較低，一般不推薦使用。然而在 JDK 8 之后遍歷方式就有了新的選擇，可以使用比較簡(jiǎn)潔的 Lambda 遍歷，也可以使用性能比較高的 Stream 多線程遍歷。

是非審之于己，毀譽(yù)聽(tīng)之于人，得失安之于數(shù)。

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