HashMap循環遍歷方式及其性能對比

主要介紹HashMap的四種循環遍歷方式，各類方式的性能測試對比，根據HashMap的源碼實現分析性能結果，總結結論。

 

1. Map的四種遍歷方式
下面只是簡單介紹各類遍歷示例(以HashMap爲例)，各自優劣會在本文後面進行分析給出結論。

(1) for each map.entrySet()

Java

 

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Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); for (Entry<String, String> entry : map.entrySet()) { entry.getKey(); entry.getValue(); }

 

(2) 顯示調用map.entrySet()的集合迭代器

Java

 

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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()，再調用get獲取

Java

 

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Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); for (String key : map.keySet()) { map.get(key); }

 

(4) for each map.entrySet()，用臨時變量保存map.entrySet()

Java

 

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

在測試前你們能夠根據對HashMap的瞭解，想一想上面四種遍歷方式哪一個性能更優。

 

二、HashMap四種遍歷方式的性能測試及對比
如下是性能測試代碼，會輸出不一樣數量級大小的HashMap各類遍歷方式所花費的時間。

HashMap循環遍歷方式性能對比測試代碼

PS：若是運行報異常in thread 「main」 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space，請將main函數裏面map size的大小減少。

其中getHashMaps函數會返回不一樣size的HashMap。
loopMapCompare函數會分別用上面的遍歷方式1-4去遍歷每個map數組(包含不一樣大小HashMap)中的HashMap。
print開頭函數爲輸出輔助函數，可忽略。

 

測試環境爲Windows7 32位系統 3.2G雙核CPU 4G內存，Java 7，Eclipse -Xms512m -Xmx512m
最終測試結果以下：

Java

 

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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     -----------------------------------------------------------------------

表橫向爲同一遍歷方式不一樣大小HashMap遍歷的時間消耗，縱向爲同一HashMap不一樣遍歷方式遍歷的時間消耗。
PS：因爲首次遍歷HashMap會稍微多耗時一點，for each的結果稍微有點誤差，將測試代碼中的幾個Type順序調換會發現，for each entrySet耗時和for iterator entrySet接近。

 

三、遍歷方式性能測試結果分析
(1) foreach介紹
見：ArrayList和LinkedList的幾種循環遍歷方式及性能對比分析中介紹。

 

(2) HashMap遍歷方式結果分析
從上面知道for each與顯示調用Iterator等價，上表的結果中能夠看出除了第三種方式(for each map.keySet())，再調用get獲取方式外，其餘三種方式性能至關。本例仍是hash值散列較好的狀況，若散列算法較差，第三種方式會更加耗時。
咱們看看HashMap entrySet和keySet的源碼

Java

 

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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(); } }

分別是keySet()和entrySet()返回的set的迭代器，從中咱們能夠看到只是返回值不一樣而已，父類相同，因此性能相差很少。只是第三種方式多了一步根據key get獲得value的操做而已。get的時間複雜度根據hash算法而異，源碼以下：

Java

 

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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; }

get的時間複雜度取決於for循環循環次數，即hash算法。

 

四、結論總結

從上面的分析來看：
a. HashMap的循環，若是既須要key也須要value，直接用

Java

 

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Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); for (Entry<String, String> entry : map.entrySet()) { entry.getKey(); entry.getValue(); }

便可，foreach簡潔易懂。

b. 若是隻是遍歷key而無需value的話，能夠直接用

Java

 

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Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); for (String key : map.keySet()) { // key process }