原文:https://blog.csdn.net/sufu1065/article/details/105852634
總結 forEach 最為方便,使用方法:
Map<String, JsonSchema> properties = schema.asObjectSchema().getProperties(); properties.forEach((key, value)->{ if(value.getRequired() != null && value.getRequired()){ System.out.println(key); } });
Map<String, Integer> items = new HashMap<>(); items.put("A", 10); items.put("B", 20); items.put("C", 30); items.put("D", 40); items.put("E", 50); items.put("F", 60); items.forEach((k,v)->System.out.println("Item : " + k + " Count : " + v)); items.forEach((k,v)->{ System.out.println("Item : " + k + " Count : " + v); if("E".equals(k)){ System.out.println("Hello E"); } });
在 java8 中,可以使用 forEach + lambda 表達式或方法引用循環 List。
List<String> items = new ArrayList<>(); items.add("A"); items.add("B"); items.add("C"); items.add("D"); items.add("E"); //lambda //Output : A,B,C,D,E items.forEach(item->System.out.println(item)); //Output : C items.forEach(item->{ if("C".equals(item)){ System.out.println(item); } }); //method reference //Output : A,B,C,D,E items.forEach(System.out::println); //Stream and filter //Output : B items.stream() .filter(s->s.contains("B")) .forEach(System.out::println);
代碼來源:https://segmentfault.com/a/1190000020149527
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這是我的第 56 篇原創文章
隨着 JDK 1.8 Streams API 的發布,使得 HashMap 擁有了更多的遍歷的方式,但應該選擇那種遍歷方式?反而成了一個問題。
本文先從 HashMap 的遍歷方法講起,然后再從性能、原理以及安全性等方面,來分析 HashMap 各種遍歷方式的優勢與不足,本文主要內容如下圖所示:
HashMap 遍歷
HashMap 遍歷從大的方向來說,可分為以下 4 類:
迭代器(Iterator)方式遍歷;
For Each 方式遍歷;
Lambda 表達式遍歷(JDK 1.8+);
Streams API 遍歷(JDK 1.8+)。
但每種類型下又有不同的實現方式,因此具體的遍歷方式又可以分為以下 7 種:
使用迭代器(Iterator)EntrySet 的方式進行遍歷;
使用迭代器(Iterator)KeySet 的方式進行遍歷;
使用 For Each EntrySet 的方式進行遍歷;
使用 For Each KeySet 的方式進行遍歷;
使用 Lambda 表達式的方式進行遍歷;
使用 Streams API 單線程的方式進行遍歷;
使用 Streams API 多線程的方式進行遍歷。
接下來我們來看每種遍歷方式的具體實現代碼。
1.迭代器 EntrySet
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建並賦值 HashMap
Map<Integer, String> map = new HashMap();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "JDK");
map.put(3, "Spring Framework");
map.put(4, "MyBatis framework");
map.put(5, "Java中文社群");
// 遍歷
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next();
System.out.print(entry.getKey());
System.out.print(entry.getValue());
}
}
}
以上程序的執行結果為:
1 Java 2 JDK 3 Spring Framework 4 MyBatis framework 5 Java中文社群
2.迭代器 KeySet
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建並賦值 HashMap
Map<Integer, String> map = new HashMap();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "JDK");
map.put(3, "Spring Framework");
map.put(4, "MyBatis framework");
map.put(5, "Java中文社群");
// 遍歷
Iterator<Integer> iterator = map.keySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer key = iterator.next();
System.out.print(key);
System.out.print(map.get(key));
}
}
}
以上程序的執行結果為:
1 Java 2 JDK 3 Spring Framework 4 MyBatis framework 5 Java中文社群
3.ForEach EntrySet
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建並賦值 HashMap
Map<Integer, String> map = new HashMap();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "JDK");
map.put(3, "Spring Framework");
map.put(4, "MyBatis framework");
map.put(5, "Java中文社群");
// 遍歷
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
System.out.print(entry.getKey());
System.out.print(entry.getValue());
}
}
}
以上程序的執行結果為:
1 Java 2 JDK 3 Spring Framework 4 MyBatis framework 5 Java中文社群
4.ForEach KeySet
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建並賦值 HashMap
Map<Integer, String> map = new HashMap();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "JDK");
map.put(3, "Spring Framework");
map.put(4, "MyBatis framework");
map.put(5, "Java中文社群");
// 遍歷
for (Integer key : map.keySet()) {
System.out.print(key);
System.out.print(map.get(key));
}
}
}
以上程序的執行結果為:
1 Java 2 JDK 3 Spring Framework 4 MyBatis framework 5 Java中文社群
5.Lambda
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建並賦值 HashMap
Map<Integer, String> map = new HashMap();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "JDK");
map.put(3, "Spring Framework");
map.put(4, "MyBatis framework");
map.put(5, "Java中文社群");
// 遍歷
map.forEach((key, value) -> {
System.out.print(key);
System.out.print(value);
});
}
}
以上程序的執行結果為:
1 Java 2 JDK 3 Spring Framework 4 MyBatis framework 5 Java中文社群
6.Streams API 單線程
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建並賦值 HashMap
Map<Integer, String> map = new HashMap();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "JDK");
map.put(3, "Spring Framework");
map.put(4, "MyBatis framework");
map.put(5, "Java中文社群");
// 遍歷
map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {
System.out.print(entry.getKey());
System.out.print(entry.getValue());
});
}
}
以上程序的執行結果為:
1 Java 2 JDK 3 Spring Framework 4 MyBatis framework 5 Java中文社群
7.Streams API 多線程
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建並賦值 HashMap
Map<Integer, String> map = new HashMap();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "JDK");
map.put(3, "Spring Framework");
map.put(4, "MyBatis framework");
map.put(5, "Java中文社群");
// 遍歷
map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> {
System.out.print(entry.getKey());
System.out.print(entry.getValue());
});
}
}
以上程序的執行結果為:
4 MyBatis framework 5 Java中文社群 1 Java 2 JDK 3 Spring Framework
性能測試
接下來我們使用 Oracle 官方提供的性能測試工具 JMH(Java Microbenchmark Harness,JAVA 微基准測試套件)來測試一下這 7 種循環的性能。
首先,我們先要引入 JMH 框架,在 pom.xml 文件中添加如下配置:
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.openjdk.jmh/jmh-core -->
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
<artifactId>jmh-core</artifactId>
<version>1.23</version>
</dependency>
然后編寫測試代碼,如下所示:
import org.openjdk.jmh.annotations.*;
import org.openjdk.jmh.runner.Runner;
import org.openjdk.jmh.runner.RunnerException;
import org.openjdk.jmh.runner.options.Options;
import org.openjdk.jmh.runner.options.OptionsBuilder;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@BenchmarkMode(Mode.Throughput) // 測試類型:吞吐量
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
@Warmup(iterations = 2, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 預熱 2 輪,每次 1s
@Measurement(iterations = 5, time = 3, timeUnit = TimeUnit.SECONDS) // 測試 5 輪,每次 3s
@Fork(1) // fork 1 個線程
@State(Scope.Thread) // 每個測試線程一個實例
public class HashMapCycle {
static Map<Integer, String> map = new HashMap() {{
// 添加數據
for (int i = 0; i < 10; i++) {
put(i, "val:" + i);
}
}};
public static void main(String[] args) throws RunnerException {
// 啟動基准測試
Options opt = new OptionsBuilder()
.include(HashMapCycle.class.getSimpleName()) // 要導入的測試類
.output("/Users/admin/Desktop/jmh-map.log") // 輸出測試結果的文件
.build();
new Runner(opt).run(); // 執行測試
}
@Benchmark
public void entrySet() {
// 遍歷
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next();
System.out.println(entry.getKey());
System.out.println(entry.getValue());
}
}
@Benchmark
public void keySet() {
// 遍歷
Iterator<Integer> iterator = map.keySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer key = iterator.next();
System.out.println(key);
System.out.println(map.get(key));
}
}
@Benchmark
public void forEachEntrySet() {
// 遍歷
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey());
System.out.println(entry.getValue());
}
}
@Benchmark
public void forEachKeySet() {
// 遍歷
for (Integer key : map.keySet()) {
System.out.println(key);
System.out.println(map.get(key));
}
}
@Benchmark
public void lambda() {
// 遍歷
map.forEach((key, value) -> {
System.out.println(key);
System.out.println(value);
});
}
@Benchmark
public void streamApi() {
// 單線程遍歷
map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {
System.out.println(entry.getKey());
System.out.println(entry.getValue());
});
}
@Benchmark
public void parallelStreamApi() {
// 多線程遍歷
map.entrySet().parallelStream().forEach((entry) -> {
System.out.println(entry.getKey());
System.out.println(entry.getValue());
});
}
}
所有被添加了 @Benchmark 注解的方法都會被測試,測試結果如下:
其中 Score 列表示平均執行時間, ± 符號表示誤差。從以上結果可以看出,如果加上后面的誤差值的話,可以得出的結論是,除了並行循環的 parallelStream 性能比極高之外(多線程方式性能肯定比較高),其他方式的遍歷方法在性能方面幾乎沒有任何差別。
注:以上結果基於測試環境:JDK 1.8 / Mac mini (2018) / Idea 2020.1
性能原理分析
要理解性能測試的結果,我們需要把所有遍歷代碼通過 javac,編譯成字節碼來看具體的原因,編譯之后我們使用 Idea 打開字節碼信息,內容如下:
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package com.example;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
public class HashMapTest {
static Map<Integer, String> map = new HashMap() {
{
for(int var1 = 0; var1 < 2; ++var1) {
this.put(var1, "val:" + var1);
}
}
};
public HashMapTest() {
}
public static void main(String[] var0) {
entrySet();
keySet();
forEachEntrySet();
forEachKeySet();
lambda();
streamApi();
parallelStreamApi();
}
public static void entrySet() {
Iterator var0 = map.entrySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Entry var1 = (Entry)var0.next();
System.out.println(var1.getKey());
System.out.println((String)var1.getValue());
}
}
public static void keySet() {
Iterator var0 = map.keySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Integer var1 = (Integer)var0.next();
System.out.println(var1);
System.out.println((String)map.get(var1));
}
}
public static void forEachEntrySet() {
Iterator var0 = map.entrySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Entry var1 = (Entry)var0.next();
System.out.println(var1.getKey());
System.out.println((String)var1.getValue());
}
}
public static void forEachKeySet() {
Iterator var0 = map.keySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Integer var1 = (Integer)var0.next();
System.out.println(var1);
System.out.println((String)map.get(var1));
}
}
public static void lambda() {
map.forEach((var0, var1) -> {
System.out.println(var0);
System.out.println(var1);
});
}
public static void streamApi() {
map.entrySet().stream().forEach((var0) -> {
System.out.println(var0.getKey());
System.out.println((String)var0.getValue());
});
}
public static void parallelStreamApi() {
map.entrySet().parallelStream().forEach((var0) -> {
System.out.println(var0.getKey());
System.out.println((String)var0.getValue());
});
}
}
從結果可以看出,除了 Lambda 和 Streams API 之外,通過迭代器循環和 for 循環的遍歷的 EntrySet 最終生成的代碼是一樣的,他們都是在循環中創建了一個遍歷對象 Entry ,如下所示:
public static void entrySet() {
Iterator var0 = map.entrySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Entry var1 = (Entry)var0.next();
System.out.println(var1.getKey());
System.out.println((String)var1.getValue());
}
}
public static void forEachEntrySet() {
Iterator var0 = map.entrySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Entry var1 = (Entry)var0.next();
System.out.println(var1.getKey());
System.out.println((String)var1.getValue());
}
}
而通過迭代器和 for 循環遍歷的 KeySet 代碼也是一樣的,如下所示:
public static void keySet() {
Iterator var0 = map.keySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Integer var1 = (Integer)var0.next();
System.out.println(var1);
System.out.println((String)map.get(var1));
}
}
public static void forEachKeySet() {
Iterator var0 = map.keySet().iterator();
while(var0.hasNext()) {
Integer var1 = (Integer)var0.next();
System.out.println(var1);
System.out.println((String)map.get(var1));
}
}
可以看出 KeySet 在循環中創建了一個 Integer 的局部變量,並且值是從 map 對象中直接獲取的。
所以通過字節碼來看,使用 EntrySet 和 KeySet 代碼差別不是很大,並不像網上說的那樣 KeySet 的性能遠不如 EntrySet,因此從性能的角度來說 EntrySet 和 KeySet 幾乎是相近的,但從代碼的優雅型和可讀性來說,還是推薦使用 EntrySet。
安全性測試
從上面的性能測試結果和原理分析,我想大家應該選用那種遍歷方式,已經心中有數的,而接下來我們就從「安全」的角度入手,來分析那種遍歷方式更安全。
我們把以上遍歷划分為四類進行測試:迭代器方式、For 循環方式、Lambda 方式和 Stream 方式,測試代碼如下。
1.迭代器方式
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next();
if (entry.getKey() == 1) {
// 刪除
System.out.println("del:" + entry.getKey());
iterator.remove();
} else {
System.out.println("show:" + entry.getKey());
}
}
以上程序的執行結果:
show:0
del:1
show:2
測試結果:迭代器中循環刪除數據安全。
2.For 循環方式
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
if (entry.getKey() == 1) {
// 刪除
System.out.println("del:" + entry.getKey());
map.remove(entry.getKey());
} else {
System.out.println("show:" + entry.getKey());
}
}
以上程序的執行結果:
測試結果:For 循環中刪除數據非安全。
3.Lambda 方式
map.forEach((key, value) -> {
if (key == 1) {
System.out.println("del:" + key);
map.remove(key);
} else {
System.out.println("show:" + key);
}
});
以上程序的執行結果:
測試結果:Lambda 循環中刪除數據非安全。
Lambda 刪除的正確方式:
// 根據 map 中的 key 去判斷刪除
map.keySet().removeIf(key -> key == 1);
map.forEach((key, value) -> {
System.out.println("show:" + key);
});
以上程序的執行結果:
show:0
show:2
從上面的代碼可以看出,可以先使用 Lambda 的 removeIf 刪除多余的數據,再進行循環是一種正確操作集合的方式。
4.Stream 方式
map.entrySet().stream().forEach((entry) -> {
if (entry.getKey() == 1) {
System.out.println("del:" + entry.getKey());
map.remove(entry.getKey());
} else {
System.out.println("show:" + entry.getKey());
}
});
以上程序的執行結果:
測試結果:Stream 循環中刪除數據非安全。
Stream 循環的正確方式:
map.entrySet().stream().filter(m -> 1 != m.getKey()).forEach((entry) -> {
if (entry.getKey() == 1) {
System.out.println("del:" + entry.getKey());
} else {
System.out.println("show:" + entry.getKey());
}
});
以上程序的執行結果:
show:0
show:2
從上面的代碼可以看出,可以使用 Stream 中的 filter 過濾掉無用的數據,再進行遍歷也是一種安全的操作集合的方式。
小結
我們不能在遍歷中使用集合 map.remove() 來刪除數據,這是非安全的操作方式,但我們可以使用迭代器的 iterator.remove() 的方法來刪除數據,這是安全的刪除集合的方式。同樣的我們也可以使用 Lambda 中的 removeIf 來提前刪除數據,或者是使用 Stream 中的 filter 過濾掉要刪除的數據進行循環,這樣都是安全的,當然我們也可以在 for 循環前刪除數據在遍歷也是線程安全的。
總結
本文我們講了 HashMap 4 大類(迭代器、for、lambda、stream)遍歷方式,以及具體的 7 種遍歷方法,除了 Stream 的並行循環,其他幾種遍歷方法的性能差別不大,但從簡潔性和優雅性上來看,Lambda 和 Stream 無疑是最適合的遍歷方式。除此之外我們還從「安全性」方面測試了 4 大類遍歷結果,從安全性來講,我們應該使用迭代器提供的 iterator.remove() 方法來進行刪除,這種方式是安全的在遍歷中刪除集合的方式,或者使用 Stream 中的 filter 過濾掉要刪除的數據再進行循環,也是安全的操作方式。
總體來說,本文提供了 7 種方式肯定也不是最全的,我是想給讀者在使用 HashMap 時多一種選擇,然而選擇那一種形式的寫法,要綜合:性能、安全性、使用環境的 JDK 版本以及優雅性和可讀性等方面來綜合考慮。最后,歡迎各位在評論區補充並留言,寫出你們的想法。
最后的話
原創不易,如果覺得本文對你有用,請隨手點擊一個「在看」,這是對作者最大的支持與鼓勵,謝謝你。
參考 & 鳴謝
https://www.javaguides.net/2020/03/5-best-ways-to-iterate-over-hashmap-in-java.html
String性能提升10倍的幾個方法!(源碼+原理分析)
9個小技巧讓你的 if else看起來更優雅
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版權聲明:本文為CSDN博主「Java中文社群」的原創文章,遵循CC 4.0 BY-SA版權協議,轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。
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