Java Map循環指南

一、遍歷Map的三種方法

Java中的Map是一種以鍵值對形式存儲數據的容器，常用的實現類有HashMap、LinkedHashMap和TreeMap。遍歷Map是我們在使用Map時最常遇到的問題之一，下面介紹三種常用的遍歷方法。

1. 通過entrySet遍歷

Map map = new HashMap();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}

使用entrySet遍歷時，先獲取到Map的所有entry集合，然後遍歷所有entry，通過entry的getKey和getValue方法獲取鍵值對。

2. 通過keySet遍歷

Map map = new HashMap();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

for (Integer key : map.keySet()) {
    System.out.print(key + " ");
    System.out.println(map.get(key));
}

使用keySet遍歷時，先獲取到Map的所有key集合，然後遍歷所有key，通過Map的get方法獲取對應的值。

3. 通過values遍歷

Map map = new HashMap();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

for (String value : map.values()) {
    System.out.println(value);
}

使用values遍歷時，直接獲取到Map的所有值的集合，然後遍歷所有值。

二、如何遍歷有序Map

有序Map是指像LinkedHashMap和TreeMap這樣的實現類，能夠按照某種順序（通常是插入順序或按照鍵的自然順序）存儲鍵值對。如何遍歷這些有序Map呢？

其實原理和遍歷HashMap一樣，只是在創建實例時需要指定排序的方式。

1. LinkedHashMap

Map map = new LinkedHashMap(16, 0.75f, true);
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}

在創建LinkedHashMap時，需要傳入三個參數：initialCapacity（初始化容量）、loadFactor（負載因子）和accessOrder（排序方式）。accessOrder為true時表示按照訪問順序排序，為false時表示按照插入順序排序。

2. TreeMap

Map map = new TreeMap();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}

在創建TreeMap時，只需要像創建普通HashMap一樣傳入默認的初始化容量即可。

三、遍歷Map的性能比較

不同的遍歷方式對Map的性能有影響，下面通過實驗來看看它們之間的性能差異。

實驗代碼如下：

Map map = new HashMap();
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    map.put(random.nextInt(1000000), "some value");
}

long start = System.currentTimeMillis();
for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    // do nothing
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("遍歷entrySet耗時：" + (end - start) + "ms");

start = System.currentTimeMillis();
for (Integer key : map.keySet()) {
    // do nothing
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("遍歷keySet耗時：" + (end - start) + "ms");

start = System.currentTimeMillis();
for (String value : map.values()) {
    // do nothing
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("遍歷values耗時：" + (end - start) + "ms");

實驗結果（遍歷1000000個元素，單位：毫秒）：

遍歷entrySet耗時：14ms

遍歷keySet耗時：16ms

遍歷values耗時：33ms

從實驗結果來看，通過entrySet遍歷Map是最快的，而通過values遍歷是最慢的。

四、如何在多線程環境下遍歷Map

在多線程環境下使用Map時，遍歷是一個非常常見的操作，但是需要注意線程安全問題。

如果只是讀取操作，可以直接使用Java 8中的forEach方法，示例代碼如下：

Map map = new ConcurrentHashMap();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

map.forEach((key, value) -> {
    System.out.println(key + " " + value);
});

如果同時存在讀取和寫入操作，可以使用並發安全的遍歷方式，如下代碼所示：

Map map = new ConcurrentHashMap();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

map.entrySet().parallelStream().forEach(entry -> {
    System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
});

使用parallelStream遍歷Map時，底層會自動實現並發安全，處理速度也會更快。