Java遍历Map效率对比

Java 中Map容器的遍历有多种方式，但是不同的方式效率会大有不同，以前没有注意这些细节，随意使用遍历方式在本地可能没有什么影响，但是在项目在高频使用需要特别注意，尽量使用高效的方式。

首先，Map.Entry<K,V>是可以包含了Key和Value的，keySet包含了所有的Key，再使用get方法可以拿到对应的Value；所以包含Key和Value内容的就有两种方式，我们再看访问模式，可以使用迭代器Iterator 访问，也可以使用For循环访问；那么2种包含方式和访问模式组合起来就是4种访问方式

初始化Map

导入相应的包

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;

我们选择不同规模Key记录来测试不同方式的差异

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    String key, value;
    int num = 10000; // num值从{1w, 10w, 100w, 1000w}中选择
    for (int i = 1; i <= num; i++) {
      key = "mykey" + i;
      value = "myvalue" + i;
      map.put(key, value);
    }

keySet 与 Iterator

    long startTime1 =System.currentTimeMillis();
    Iterator<String> iter = map.keySet().iterator();
    while (iter.hasNext()){
      key=iter.next();
      value=map.get(key);
    }
    long endTime1 =System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Run："+(endTime1-startTime1)+"ms KeySet && Iterator");

keySet 与 for-loop

    long startTime2 =System.currentTimeMillis();
    for(String key2:map.keySet()){
      value=map.get(key2);
    }
    long endTime2 =System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Run："+(endTime2-startTime2)+"ms KeySet && For-Loop");

Map.Entry<K,V> 与 Iterator

    long startTime3=System.currentTimeMillis();
    Iterator<Map.Entry<String,String>> iter3 =map.entrySet().iterator();
    Map.Entry<String,String> entry3;
    while (iter3.hasNext()){
      entry3 = iter3.next();
      key = entry3.getKey();
      value=entry3.getValue();
    }
    long endTime3 =System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Run：" +(endTime3-startTime3)+"ms Map.Entry && Iterator");

Map.Entry<K,V> 与 for-loop

    long startTime4=System.currentTimeMillis();
    for(Map.Entry<String,String> entry4:map.entrySet()){
      key=entry4.getKey();
      value=entry4.getValue();
    }
    long endTime4 =System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Run："+(endTime4-startTime4) +"ms Map.Entry && For-Loop");

效率比较

以下运行时间单位为毫秒（ms）

Key数量	Entry && Iterator	Entry && For-Loop	KeySet && Iterator	KeySet && For-Loop
10000(1w)	2	1	3	2
100000(10w)	8	6	10	8
1000000(100w)	38	32	39	36
10000000(1000w)	236	251	316	319

对比结论

多次验证，上述结果变化基本不大。使用Map.Entry<K,V>与for循环的组合是最有效率的

Map常用方法

Set<K> keySet()
Collection<V> values()
V get(Object key)
boolean containsKey(Object key)
boolean containsValue(Object value)
V getOrDefault(Object key, V defaultValue)

Java8 Map的遍历使用了新的方式forEach，这个函数就非常方便了，但是forEach中的值k,v是不可变的，在Java中是final的，这样就无法将k,v赋值给外部的变量了。如果一定要修改外部的值，需要用一个初值来累加/减/乘/除等操作

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    String key, value;
    int num = 10;
    for (int i = 1; i <= num; i++) {
      key = "mykey" + i;
      value = "myvalue" + i;
      map.put(key, value);
    }

    map.forEach((k, v) -> {  // 非常方便
      System.out.println(k + ":" + v);
    });

把一个Map全部放到另外一个Map中

void putAll(Map<? extends K,? extends V> m)

删除一个键值对

boolean remove(Object key)

替换一个键值对

boolean	replace(K key, V oldValue, V newValue)

替换Map中所有Entry的value值，这个值由旧的key和value计算得出

void replaceAll(BiFunction<? super K,? super V,? extends V> function)

参考

1. Map-Javadoc
2. Map遍历效率比较
3. 遍历HashMap的几种方式及其效率比较，HashMap删除元素时如何处理
4. Java中HashMap的四种遍历方法，及效率比较