java中HashMap的7种遍历方式与性能的示例分析

本篇文章给大家分享的是有关java中HashMap的7种遍历方式与性能的示例分析，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

1、遍历方式

1.1 迭代器 EntrySet

/** * 1. 迭代器 EntrySet */@Testpublic void test1() {    Map map = new HashMap<>();    map.put(1, "Java");    map.put(2, "JavaSE");    map.put(3, "JavaEE");    map.put(4, "Spring");    map.put(5, "SpringMVC");    map.put(6, "MyBatis");    Iterator> iterator = map.entrySet().iterator();    while (iterator.hasNext()) {        Map.Entry entry = iterator.next();        System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());    }}

1.2 迭代器 KeySet

/** * 2. 迭代器 KeySet */@Testpublic void test2() {    Map map = new HashMap<>();    map.put(1, "Java");    map.put(2, "JavaSE");    map.put(3, "JavaEE");    map.put(4, "Spring");    map.put(5, "SpringMVC");    map.put(6, "MyBatis");    Iterator iterator = map.keySet().iterator();    while (iterator.hasNext()) {        Integer key = iterator.next();        System.out.println(key + "：" + map.get(key));    }}

1.3 ForEach EntrySet

/** * 3. ForEach EntrySet */@Testpublic void test3() {    Map map = new HashMap<>();    map.put(1, "Java");    map.put(2, "JavaSE");    map.put(3, "JavaEE");    map.put(4, "Spring");    map.put(5, "SpringMVC");    map.put(6, "MyBatis");    for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {        System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());    }}

1.4 ForEach KeySet

/** * 4. ForEach KeySet */@Testpublic void test4() {    Map map = new HashMap<>();    map.put(1, "Java");    map.put(2, "JavaSE");    map.put(3, "JavaEE");    map.put(4, "Spring");    map.put(5, "SpringMVC");    map.put(6, "MyBatis");    for (Integer key : map.keySet()) {        System.out.println(key + "：" + map.get(key));    }}

1.5 Lambda 表达式

/** * 5. Lambda 表达式 */@Testpublic void test5() {    Map map = new HashMap<>();    map.put(1, "Java");    map.put(2, "JavaSE");    map.put(3, "JavaEE");    map.put(4, "Spring");    map.put(5, "SpringMVC");    map.put(6, "MyBatis");    map.forEach((key, value) -> {        System.out.println(key + "：" + value);    });}

1.6 Stream API 单线程

/** * 6. Stream API 单线程 */@Testpublic void test6() {    Map map = new HashMap<>();    map.put(1, "Java");    map.put(2, "JavaSE");    map.put(3, "JavaEE");    map.put(4, "Spring");    map.put(5, "SpringMVC");    map.put(6, "MyBatis");    map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {        System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());    });}

1.7 Stream API 多线程

/** * 7. Stream API 多线程 */@Testpublic void test7() {    Map map = new HashMap<>();    map.put(1, "Java");    map.put(2, "JavaSE");    map.put(3, "JavaEE");    map.put(4, "Spring");    map.put(5, "SpringMVC");    map.put(6, "MyBatis");    map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> {        System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());    });}

1.8 代码汇总

/** * HashMap 的 7 种遍历方式 * @ClassName HashMapTraverse * @Author YH * @Date 2021/11/12 * @Version 1.0 */public class HashMapTraverseTest {    /**     * 1. 迭代器 EntrySet     */    @Test    public void test1() {        Map map = new HashMap<>();        map.put(1, "Java");        map.put(2, "JavaSE");        map.put(3, "JavaEE");        map.put(4, "Spring");        map.put(5, "SpringMVC");        map.put(6, "MyBatis");        Iterator> iterator = map.entrySet().iterator();        while (iterator.hasNext()) {            Map.Entry entry = iterator.next();            System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());        }    }    /**     * 2. 迭代器 KeySet     */    @Test    public void test2() {        Map map = new HashMap<>();        map.put(1, "Java");        map.put(2, "JavaSE");        map.put(3, "JavaEE");        map.put(4, "Spring");        map.put(5, "SpringMVC");        map.put(6, "MyBatis");        Iterator iterator = map.keySet().iterator();        while (iterator.hasNext()) {            Integer key = iterator.next();            System.out.println(key + "：" + map.get(key));        }    }    /**     * 3. ForEach EntrySet     */    @Test    public void test3() {        Map map = new HashMap<>();        map.put(1, "Java");        map.put(2, "JavaSE");        map.put(3, "JavaEE");        map.put(4, "Spring");        map.put(5, "SpringMVC");        map.put(6, "MyBatis");        for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {            System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());        }    }    /**     * 4. ForEach KeySet     */    @Test    public void test4() {        Map map = new HashMap<>();        map.put(1, "Java");        map.put(2, "JavaSE");        map.put(3, "JavaEE");        map.put(4, "Spring");        map.put(5, "SpringMVC");        map.put(6, "MyBatis");        for (Integer key : map.keySet()) {            System.out.println(key + "：" + map.get(key));        }    }    /**     * 5. Lambda 表达式     */    @Test    public void test5() {        Map map = new HashMap<>();        map.put(1, "Java");        map.put(2, "JavaSE");        map.put(3, "JavaEE");        map.put(4, "Spring");        map.put(5, "SpringMVC");        map.put(6, "MyBatis");        map.forEach((key, value) -> {            System.out.println(key + "：" + value);        });    }    /**     * 6. Stream API 单线程     */    @Test    public void test6() {        Map map = new HashMap<>();        map.put(1, "Java");        map.put(2, "JavaSE");        map.put(3, "JavaEE");        map.put(4, "Spring");        map.put(5, "SpringMVC");        map.put(6, "MyBatis");        map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {            System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());        });    }    /**     * 7. Stream API 多线程     */    @Test    public void test7() {        Map map = new HashMap<>();        map.put(1, "Java");        map.put(2, "JavaSE");        map.put(3, "JavaEE");        map.put(4, "Spring");        map.put(5, "SpringMVC");        map.put(6, "MyBatis");        map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> {            System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());        });    }}

2、性能分析

使用 Oracle 官方提供的性能测试工具 JMH（Java Microbenchmark Harness，JAVA 微基准测试套件）来测试一下这 7 种循环的性能。

使用 JMH 进行性能基准测试

2.1 引入依赖

    org.openjdk.jmh    jmh-core    1.23    org.openjdk.jmh    jmh-generator-annprocess    1.23    provided

2.2 编写测试类

直接复制粘贴即可！

/** * @ClassName HashMapCycleTest * @Author YH * @Date 2021/11/12 * @Version 1.0 */@BenchmarkMode(Mode.AverageTime) // 测试完成时间@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)@Warmup(iterations = 2, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 预热 2 轮，每次 1s@Measurement(iterations = 5, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 测试 5 轮，每次 1s@Fork(1) // fork 1 个线程@State(Scope.Thread) // 每个测试线程一个实例public class HashMapCycleTest {    /**     * 类加载时赋值     */    static Map map = new HashMap() {{        // 添加数据        for (int i = 0; i < 100; i++) {            put(i, "val:" + i);        }    }};    public static void main(String[] args) throws RunnerException {        // 启动基准测试        Options opt = new OptionsBuilder()                // 要导入的测试类                .include(HashMapCycleTest.class.getSimpleName())                // 输出测试结果的文件                .output("D:/JAVA/面试/workplace/interview/jmh-hashMap.log")                .build();        // 执行测试        new Runner(opt).run();    }    /**     * 迭代器 EntrySet     */    @Benchmark    public void entrySet() {        // 遍历        Iterator> iterator = map.entrySet().iterator();        while (iterator.hasNext()) {            Map.Entry entry = iterator.next();            Integer k = entry.getKey();            String v = entry.getValue();        }    }    /**     * ForEach EntrySet     */    @Benchmark    public void forEachEntrySet() {        // 遍历        for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {            Integer k = entry.getKey();            String v = entry.getValue();        }    }    /**     * 迭代器 KeySet     */    @Benchmark    public void keySet() {        // 遍历        Iterator iterator = map.keySet().iterator();        while (iterator.hasNext()) {            Integer k = iterator.next();            String v = map.get(k);        }    }    /**     * ForEach KeySet     */    @Benchmark    public void forEachKeySet() {        // 遍历        for (Integer key : map.keySet()) {            Integer k = key;            String v = map.get(k);        }    }    /**     * Lambda 表达式     */    @Benchmark    public void lambda() {        // 遍历        map.forEach((key, value) -> {            Integer k = key;            String v = value;        });    }    /**     * Stream API 单线程     */    @Benchmark    public void streamApi() {        // 单线程遍历        map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {            Integer k = entry.getKey();            String v = entry.getValue();        });    }    /**     * Stream API 多线程     * 这个不用测，可以肯定性能是最好的。     * 如果把这个加入进测试了，理论上来说性能应该是最差的（已经测试过）     * 为啥这么说？因为你本来就开了好几个线程来测试其他方法了，     * 你这个方法还想再多搞几个线程来提升性能已经不可能了，线程都分配完了。     * 线程上下文切换的时间会更长！！！所以不能一起测试！！！     */    public void parallelStreamApi() {        // 多线程遍历        map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> {            Integer k = entry.getKey();            String v = entry.getValue();        });    }}

2.3 测试结果

运行程序，查看输出日志！

（1）第一次

（2）第二次

（3）第三次

2.4 分析

上图解释：测试结论{测试的方法（Benchmark）、测试类型（Mode）、测试总次数(Cnt)、测试结果(Score)、误差(Error)、单位(Units)}

其中 Units 为 ns/op 意思是执行完成时间（单位为纳秒），而 Score 列为平均执行时间， ± 符号表示误差。

从以上结果可以看出，Lambda 和两个 EntrySet 的性能相近，接下来是 Stream API 单线程，然后是 KeySet，性能最差。

从以上结果可以看出 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，当然，如果熟练 Lambda 用 Lambda 更好咯，毕竟代码简洁。

如果想深入了解为啥性能会差别这么大，建议查看字节码文件进行分析。或者是使用 javap -c 类名.class 进行反编译，查看底层的实现。

以上就是java中HashMap的7种遍历方式与性能的示例分析，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注行业资讯频道。