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Java中map遍歷方式的選擇問題詳解

更新時間：2017年10月01日 15:58:17 作者：最初的幸福ever

這篇文章主要介紹了Java中map遍歷方式的選擇問題的相關(guān)內(nèi)容，小編覺得挺不錯的，在則里分享給大家，需要的朋友可以參考下。

1. 闡述

　　對于Java中Map的遍歷方式，很多文章都推薦使用entrySet，認為其比keySet的效率高很多。理由是：entrySet方法一次拿到所有key和value的集合；而keySet拿到的只是key的集合，針對每個key，都要去Map中額外查找一次value，從而降低了總體效率。那么實際情況如何呢？

　　為了解遍歷性能的真實差距，包括在遍歷key+value、遍歷key、遍歷value等不同場景下的差異，我試著進行了一些對比測試。

2. 對比測試

　　一開始只進行了簡單的測試，但結(jié)果卻表明keySet的性能更好，這一點讓我很是費解，不都說entrySet明顯好于keySet嗎？為了進一步地進行驗證，于是采用了不同的測試數(shù)據(jù)進行更詳細的對比測試。

2.1 測試數(shù)據(jù)

2.1.1 HashMap測試數(shù)據(jù)

HashMap-1，大小為100萬，key和value均為String，key的值為1、2、3……1000000：
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
String key, value;
for (i = 1; i <= num; i++) {
  key = "" + i;
  value = "value";
  map.put(key, value);
}

HashMap-2，大小為100萬，key和value均為String，key的值為50、100、150、200、……、50000000：

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
String key, value;
for (i = 1; i <= num; i++) {
  key = "" + (i * 50);
  value = "value";
  map.put(key, value);
}

2.1.2 TreeMap測試數(shù)據(jù)
TreeMap-1，大小為100萬，key和value均為String，key的值為1、2、3……1000000：

Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
String key, value;
for (i = 1; i <= num; i++) {
  key = "" + i;
  value = "value";
  map.put(key, value);
}

TreeMap-2，大小為100萬，key和value均為String，key的值為50、100、150、200、……、50000000，更離散：

Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
String key, value;
for (i = 1; i <= num; i++) {
  key = "" + (i * 50);
  value = "value";
  map.put(key, value);
}

2.2 測試場景

　　分別使用keySet、entrySet和values的多種寫法測試三種場景：遍歷key+value、遍歷key、遍歷value的場景。

2.2.1 遍歷key+value

keySet遍歷key+value（寫法1）：

Iterator<String> iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
  key = iter.next();
  value = map.get(key);
}

keySet遍歷key+value（寫法2）：

for (String key : map.keySet()) {
  value = map.get(key);
}

entrySet遍歷key+value（寫法1）：

Iterator<Entry<String, String>> iter = map.entrySet().iterator();
Entry<String, String> entry;
while (iter.hasNext()) {
  entry = iter.next();
  key = entry.getKey();
  value = entry.getValue();
}

entrySet遍歷key+value（寫法2）：

for (Entry<String, String> entry: map.entrySet()) {
  key = entry.getKey();
  value = entry.getValue();
}

2.2.2 遍歷key

keySet遍歷key（寫法1）：

Iterator<String> iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
  key = iter.next();
}

keySet遍歷key（寫法2）：

for (String key : map.keySet()) {
}

entrySet遍歷key（寫法1）：

Iterator<Entry<String, String>> iter = map.entrySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
  key = iter.next().getKey();
}

entrySet遍歷key（寫法2）：

for (Entry<String, String> entry: map.entrySet()) {
  key = entry.getKey();
}

2.2.3 遍歷value

keySet遍歷value（寫法1）：

Iterator<String> iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
  value = map.get(iter.next());
}

keySet遍歷value（寫法2）：

for (String key : map.keySet()) {
  value = map.get(key);
}

entrySet遍歷value（寫法1）：

Iterator<Entry<String, String>> iter = map.entrySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
value = iter.next().getValue();
}

entrySet遍歷value（寫法2）：

for (Entry<String, String> entry: map.entrySet()) {
  value = entry.getValue();
}

values遍歷value（寫法1）：

Iterator<String> iter = map.values().iterator();
while (iter.hasNext()) {
value = iter.next();
}

values遍歷value（寫法2）：

for (String value : map.values()) {
}

2.3 測試結(jié)果

2.3.1 HashMap測試結(jié)果

單位：毫秒	HashMap-1	HashMap-2
keySet遍歷key+value（寫法1）	39	93
keySet遍歷key+value（寫法2）	38	87
entrySet遍歷key+value（寫法1）	43	86
entrySet遍歷key+value（寫法2）	43	85

單位：毫秒	HashMap-1	HashMap-2
keySet遍歷key（寫法1）	27	65
keySet遍歷key（寫法2）	26	64
entrySet遍歷key（寫法1）	35	75
entrySet遍歷key（寫法2）	34	74

單位：毫秒	HashMap-1	HashMap-2
keySet遍歷value（寫法1）	38	87
keySet遍歷value（寫法2）	37	87
entrySet遍歷value（寫法1）	34	61
entrySet遍歷value（寫法2）	32	62
values遍歷value（寫法1）	26	48
values遍歷value（寫法2）	26	48

2.3.2 TreeMap測試結(jié)果

單位：毫秒	TreeMap-1	TreeMap-2
keySet遍歷key+value（寫法1）	430	451
keySet遍歷key+value（寫法2）	429	450
entrySet遍歷key+value（寫法1）	77	84
entrySet遍歷key+value（寫法2）	70	68

單位：毫秒	TreeMap-1	TreeMap-2
keySet遍歷key（寫法1）	50	49
keySet遍歷key（寫法2）	49	48
entrySet遍歷key（寫法1）	66	64
entrySet遍歷key（寫法2）	65	63

單位：毫秒	TreeMap-1	TreeMap-2
keySet遍歷value（寫法1）	432	448
keySet遍歷value（寫法2）	430	448
entrySet遍歷value（寫法1）	62	61
entrySet遍歷value（寫法2）	62	61
values遍歷value（寫法1）	46	46
values遍歷value（寫法2）	45	46

3. 結(jié)論

3.1 如果你使用HashMap

同時遍歷key和value時，keySet與entrySet方法的性能差異取決于key的具體情況，如復(fù)雜度（復(fù)雜對象）、離散度、沖突率等。換言之，取決于HashMap查找value的開銷。entrySet一次性取出所有key和value的操作是有性能開銷的，當這個損失小于HashMap查找value的開銷時，entrySet的性能優(yōu)勢就會體現(xiàn)出來。例如上述對比測試中，當key是最簡單的數(shù)值字符串時，keySet可能反而會更高效，耗時比entrySet少10%?？傮w來說還是推薦使用entrySet。因為當key很簡單時，其性能或許會略低于keySet，但卻是可控的；而隨著key的復(fù)雜化，entrySet的優(yōu)勢將會明顯體現(xiàn)出來。當然，我們可以根據(jù)實際情況進行選擇
只遍歷key時，keySet方法更為合適，因為entrySet將無用的value也給取出來了，浪費了性能和空間。在上述測試結(jié)果中，keySet比entrySet方法耗時少23%。

只遍歷value時，使用vlaues方法是最佳選擇，entrySet會略好于keySet方法。

在不同的遍歷寫法中，推薦使用如下寫法，其效率略高一些：

for (String key : map.keySet()) {
  value = map.get(key);
}
for (Entry<String, String> entry: map.entrySet()) {
  key = entry.getKey();
  value = entry.getValue();
}
for (String value : map.values()) {
}

3.2 如果你使用TreeMap

同時遍歷key和value時，與HashMap不同，entrySet的性能遠遠高于keySet。這是由TreeMap的查詢效率決定的，也就是說，TreeMap查找value的開銷較大，明顯高于entrySet一次性取出所有key和value的開銷。因此，遍歷TreeMap時強烈推薦使用entrySet方法。

只遍歷key時，keySet方法更為合適，因為entrySet將無用的value也給取出來了，浪費了性能和空間。在上述測試結(jié)果中，keySet比entrySet方法耗時少24%。

只遍歷value時，使用vlaues方法是最佳選擇，entrySet也明顯優(yōu)于keySet方法。

在不同的遍歷寫法中，推薦使用如下寫法，其效率略高一些：

for (String key : map.keySet()) {
  value = map.get(key);
}
for (Entry<String, String> entry: map.entrySet()) {
  key = entry.getKey();
  value = entry.getValue();
}
for (String value : map.values()) {
}

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Java中map遍歷方式的選擇問題詳解的全部內(nèi)容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以參閱：Java中map內(nèi)部存儲方式解析、 Javabean和map相互轉(zhuǎn)化方法代碼示例、淺談對象與Map相互轉(zhuǎn)化等。有問題請留言，小編會及時回復(fù)大家的。感謝朋友們對腳本之家網(wǎng)站的支持。

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