Java Map遍歷方式方式及性能測(cè)試

1. 闡述

對(duì)于Java中Map的遍歷方式烈和，很多文章都推薦使用entrySet商架，認(rèn)為其比keySet的效率高很多湖雹。理由是：entrySet方法一次拿到所有key和value的集合勤庐；而keySet拿到的只是key的集合，針對(duì)每個(gè)key宋距，都要去Map中額外查找一次value轴踱，從而降低了總體效率。那么實(shí)際情況如何呢谚赎？

為了解遍歷性能的真實(shí)差距淫僻，包括在遍歷key+value、遍歷key壶唤、遍歷value等不同場(chǎng)景下的差異雳灵，我試著進(jìn)行了一些對(duì)比測(cè)試。

2. 對(duì)比測(cè)試

一開(kāi)始只進(jìn)行了簡(jiǎn)單的測(cè)試闸盔，但結(jié)果卻表明keySet的性能更好悯辙，這一點(diǎn)讓我很是費(fèi)解，不都說(shuō)entrySet明顯好于keySet嗎迎吵？為了進(jìn)一步地進(jìn)行驗(yàn)證躲撰，于是采用了不同的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行更詳細(xì)的對(duì)比測(cè)試。

2.1 測(cè)試數(shù)據(jù)

2.1.1 HashMap測(cè)試數(shù)據(jù)

HashMap-1击费，大小為100萬(wàn)拢蛋，key和value均為String，key的值為1蔫巩、2谆棱、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(wàn)圆仔，key和value均為String垃瞧，key的值為50、100坪郭、150个从、200、……歪沃、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(cè)試數(shù)據(jù)

TreeMap-1信姓，大小為100萬(wàn)，key和value均為String绸罗，key的值為1、2豆瘫、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珊蟀，大小為100萬(wàn)，key和value均為String，key的值為50育灸、100腻窒、150、200磅崭、……儿子、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(cè)試場(chǎng)景

分別使用keySet砸喻、entrySet和values的多種寫(xiě)法測(cè)試三種場(chǎng)景：遍歷key+value柔逼、遍歷key、遍歷value的場(chǎng)景割岛。

2.2.1 遍歷key+value

keySet遍歷key+value（寫(xiě)法1）：

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

keySet遍歷key+value（寫(xiě)法2）：

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

entrySet遍歷key+value（寫(xiě)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(xiě)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(xiě)法1）：

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

keySet遍歷key（寫(xiě)法2）：

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

entrySet遍歷key（寫(xiě)法1）：

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

entrySet遍歷key（寫(xiě)法2）：

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

2.2.3 遍歷value

keySet遍歷value（寫(xiě)法1）：

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

keySet遍歷value（寫(xiě)法2）：

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

entrySet遍歷value（寫(xiě)法1）：

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

entrySet遍歷value（寫(xiě)法2）：

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

values遍歷value（寫(xiě)法1）：

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

values遍歷value（寫(xiě)法2）：

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

2.3 測(cè)試結(jié)果

2.3.1 HashMap測(cè)試結(jié)果

2.3.2 TreeMap測(cè)試結(jié)果

3. 結(jié)論

3.1 如果你使用HashMap

同時(shí)遍歷key和value時(shí)愉适，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(duì)象）癣漆、離散度维咸、沖突率等。換言之惠爽，取決于HashMap查找value的開(kāi)銷(xiāo)癌蓖。entrySet一次性取出所有 key和value的操作是有性能開(kāi)銷(xiāo)的，當(dāng)這個(gè)損失小于HashMap查找value的開(kāi)銷(xiāo)時(shí)婚肆，entrySet的性能優(yōu)勢(shì)就會(huì)體現(xiàn)出來(lái)租副。例如上述對(duì)比測(cè)試中，當(dāng)key是最簡(jiǎn)單的數(shù)值字符串時(shí)旬痹，keySet可能反而會(huì)更高效附井，耗時(shí)比entrySet少10%×讲校總體來(lái)說(shuō)還是推薦使用entrySet永毅。因?yàn)楫?dāng)key很簡(jiǎn)單時(shí)，其性能或許會(huì)略低于keySet人弓，但卻是可控的沼死；而隨著key的復(fù)雜化，entrySet的優(yōu)勢(shì)將會(huì)明顯體現(xiàn)出來(lái)崔赌。當(dāng)然意蛀，我們可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇
只遍歷key時(shí)，keySet方法更為合適健芭，因?yàn)閑ntrySet將無(wú)用的value也給取出來(lái)了县钥，浪費(fèi)了性能和空間。在上述測(cè)試結(jié)果中慈迈，keySet比entrySet方法耗時(shí)少23%若贮。
只遍歷value時(shí)，使用vlaues方法是最佳選擇，entrySet會(huì)略好于keySet方法谴麦。
在不同的遍歷寫(xiě)法中蠢沿，推薦使用如下寫(xiě)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(shí)遍歷key和value時(shí)匾效，與HashMap不同舷蟀，entrySet的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于keySet。這是由TreeMap的查詢(xún)效率決定的面哼，也就是說(shuō)野宜，TreeMap查找value的開(kāi)銷(xiāo)較大，明顯高于entrySet一次性取出所有key和value的開(kāi)銷(xiāo)精绎。因此速缨，遍歷TreeMap時(shí)強(qiáng)烈推薦使用entrySet方法。
只遍歷key時(shí)代乃，keySet方法更為合適旬牲，因?yàn)閑ntrySet將無(wú)用的value也給取出來(lái)了，浪費(fèi)了性能和空間搁吓。在上述測(cè)試結(jié)果中原茅，keySet比entrySet方法耗時(shí)少24%。
只遍歷value時(shí)堕仔，使用vlaues方法是最佳選擇擂橘，entrySet也明顯優(yōu)于keySet方法。
在不同的遍歷寫(xiě)法中摩骨，推薦使用如下寫(xiě)法通贞，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()) {  
}