Java中map遍历方式的选择问题详解
1. 阐述
对于java中map的遍历方式，很多文章都推荐使用entryset，认为其比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，针对每个key，都要去map中额外查找一次value，从而降低了总体效率。那么实际情况如何呢？
为了解遍历性能的真实差距，包括在遍历key+value、遍历key、遍历value等不同场景下的差异，我试着进行了一些对比测试。
2. 对比测试
一开始只进行了简单的测试，但结果却表明keyset的性能更好，这一点让我很是费解，不都说entryset明显好于keyset吗？为了进一步地进行验证，于是采用了不同的测试数据进行更详细的对比测试。
2.1 测试数据
2.1.1 hashmap测试数据
hashmap-1，大小为100万，key和value均为string，key的值为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，大小为100万，key和value均为string，key的值为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测试数据
treemap-1，大小为100万，key和value均为string，key的值为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，大小为100万，key和value均为string，key的值为50、100、150、200、……、50000000，更离散：
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 测试场景
分别使用keyset、entryset和values的多种写法测试三种场景：遍历key+value、遍历key、遍历value的场景。
2.2.1 遍历key+value
keyset遍历key+value（写法1）：
iterator<string> iter = map.keyset().iterator();
while (iter.hasnext()) {
key = iter.next();
value = map.get(key);
}
keyset遍历key+value（写法2）：
for (string key : map.keyset()) {
value = map.get(key);
}
entryset遍历key+value（写法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遍历key+value（写法2）：
for (entry<string, string> entry: map.entryset()) {
key = entry.getkey();
value = entry.getvalue();
}
2.2.2 遍历key
keyset遍历key（写法1）：
iterator<string> iter = map.keyset().iterator();
while (iter.hasnext()) {
key = iter.next();
}
keyset遍历key（写法2）：
for (string key : map.keyset()) {
}
entryset遍历key（写法1）：
iterator<entry<string, string>> iter = map.entryset().iterator();
while (iter.hasnext()) {
key = iter.next().getkey();
}
entryset遍历key（写法2）：
for (entry<string, string> entry: map.entryset()) {
key = entry.getkey();
}
2.2.3 遍历value
keyset遍历value（写法1）：
iterator<string> iter = map.keyset().iterator();
while (iter.hasnext()) {
value = map.get(iter.next());
}
keyset遍历value（写法2）：
for (string key : map.keyset()) {
value = map.get(key);
}
entryset遍历value（写法1）：
iterator<entry<string, string>> iter = map.entryset().iterator();
while (iter.hasnext()) {
value = iter.next().getvalue();
}
entryset遍历value（写法2）：
for (entry<string, string> entry: map.entryset()) {
value = entry.getvalue();
}
values遍历value（写法1）：
iterator<string> iter = map.values().iterator();
while (iter.hasnext()) {
value = iter.next();
}
values遍历value（写法2）：
for (string value : map.values()) {
}
2.3 测试结果
2.3.1 hashmap测试结果
|
单位：毫秒 |
hashmap-1 |
hashmap-2 |
|
keyset遍历key+value（写法1） |
39 |
93 |
|
keyset遍历key+value（写法2） |
38 |
87 |
|
entryset遍历key+value（写法1） |
43 |
86 |
|
entryset遍历key+value（写法2） |
43 |
85 |
|
单位：毫秒 |
hashmap-1 |
hashmap-2 |
|
keyset遍历key（写法1） |
27 |
65 |
|
keyset遍历key（写法2） |
26 |
64 |
|
entryset遍历key（写法1） |
35 |
75 |
|
entryset遍历key（写法2） |
34 |
74 |
|
单位：毫秒 |
hashmap-1 |
hashmap-2 |
|
keyset遍历value（写法1） |
38 |
87 |
|
keyset遍历value（写法2） |
37 |
87 |
|
entryset遍历value（写法1） |
34 |
61 |
|
entryset遍历value（写法2） |
32 |
62 |
|
values遍历value（写法1） |
26 |
48 |
|
values遍历value（写法2） |
26 |
48 |
2.3.2 treemap测试结果
|
单位：毫秒 |
treemap-1 |
treemap-2 |
|
keyset遍历key+value（写法1） |
430 |
451 |
|
keyset遍历key+value（写法2） |
429 |
450 |
|
entryset遍历key+value（写法1） |
77 |
84 |
|
entryset遍历key+value（写法2） |
70 |
68 |
|
单位：毫秒 |
treemap-1 |
treemap-2 |
|
keyset遍历key（写法1） |
50 |
49 |
|
keyset遍历key（写法2） |
49 |
48 |
|
entryset遍历key（写法1） |
66 |
64 |
|
entryset遍历key（写法2） |
65 |
63 |
|
单位：毫秒 |
treemap-1 |
treemap-2 |
|
keyset遍历value（写法1） |
432 |
448 |
|
keyset遍历value（写法2） |
430 |
448 |
|
entryset遍历value（写法1） |
62 |
61 |
|
entryset遍历value（写法2） |
62 |
61 |
|
values遍历value（写法1） |
46 |
46 |
|
values遍历value（写法2） |
45 |
46 |
3. 结论
3.1 如果你使用hashmap
同时遍历key和value时，keyset与entryset方法的性能差异取决于key的具体情况，如复杂度（复杂对象）、离散度、冲突率等。换言之，取决于hashmap查找value的开销。entryset一次性取出所有key和value的操作是有性能开销的，当这个损失小于hashmap查找value的开销时，entryset的性能优势就会体现出来。例如上述对比测试中，当key是最简单的数值字符串时，keyset可能反而会更高效，耗时比entryset少10%。总体来说还是推荐使用entryset。因为当key很简单时，其性能或许会略低于keyset，但却是可控的；而随着key的复杂化，entryset的优势将会明显体现出来。当然，我们可以根据实际情况进行选择
只遍历key时，keyset方法更为合适，因为entryset将无用的value也给取出来了，浪费了性能和空间。在上述测试结果中，keyset比entryset方法耗时少23%。
只遍历value时，使用vlaues方法是最佳选择，entryset会略好于keyset方法。
在不同的遍历写法中，推荐使用如下写法，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
同时遍历key和value时，与hashmap不同，entryset的性能远远高于keyset。这是由treemap的查询效率决定的，也就是说，treemap查找value的开销较大，明显高于entryset一次性取出所有key和value的开销。因此，遍历treemap时强烈推荐使用entryset方法。
只遍历key时，keyset方法更为合适，因为entryset将无用的value也给取出来了，浪费了性能和空间。在上述测试结果中，keyset比entryset方法耗时少24%。
只遍历value时，使用vlaues方法是最佳选择，entryset也明显优于keyset方法。
在不同的遍历写法中，推荐使用如下写法，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()) {
}
总结
以上就是本文关于java中map遍历方式的选择问题详解的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以参阅：java中map内部存储方式解析 、 javabean和map相互转化方法代码示例 、 浅谈对象与map相互转化等。有问题请留言，小编会及时回复大家的。感谢朋友们对网站的支持。