Java中遍历HashMap的方法

在Java中，有多种方式可以遍历HashMap。由于所有的映射（Map）都实现了Map接口，以下这些技术适用于任何Map的实现类，如HashMap、TreeMap、LinkedHashMap、Hashtable等。下面将介绍几种常见的遍历方法，并分析它们的优缺点。

实现步骤

方法一：使用For-Each循环遍历键值对

这是最常见的方法，在大多数情况下是首选。如果在循环中需要同时获取键和值，就可以使用此方法。

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());
}

需要注意的是，For-Each循环是在Java 5中引入的，因此该方法仅适用于较新的Java版本。此外，如果尝试遍历一个null的映射，For-Each循环会抛出NullPointerException，所以在遍历之前应该始终检查空引用。

方法二：使用For-Each循环遍历键或值

如果只需要映射中的键或值，可以分别遍历keySet或values，而不是entrySet。

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();

// 仅遍历键
for (Integer key : map.keySet()) {
    System.out.println("Key = " + key);
}

// 仅遍历值
for (Integer value : map.values()) {
    System.out.println("Value = " + value);
}

这种方法比entrySet遍历有轻微的性能优势（大约快10%），并且代码更简洁。

方法三：使用迭代器（Iterator）遍历

使用泛型

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
    Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();
    System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());
}

不使用泛型

Map map = new HashMap();
Iterator entries = map.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
    Map.Entry entry = (Map.Entry) entries.next();
    Integer key = (Integer)entry.getKey();
    Integer value = (Integer)entry.getValue();
    System.out.println("Key = " + key + ", Value = " + value);
}

也可以使用相同的技术来遍历keySet或values。这种方法看起来可能有些冗余，但它有自己的优势。首先，它是在较旧的Java版本中遍历映射的唯一方法。另一个重要的特性是，它是唯一允许在迭代过程中通过调用iterator.remove()方法从映射中移除条目的方法。如果在For-Each迭代过程中尝试这样做，根据Javadoc的说法，会得到“不可预测的结果”。从性能角度来看，这种方法与For-Each迭代相当。

方法四：遍历键并查找值（效率较低）

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
for (Integer key : map.keySet()) {
    Integer value = map.get(key);
    System.out.println("Key = " + key + ", Value = " + value);
}

这种方法看起来可能是方法一的更简洁的替代方案，但实际上它非常慢且效率低下，因为通过键获取值可能需要花费较长时间（在不同的Map实现中，这种方法比方法一慢20% - 200%）。如果安装了FindBugs，它会检测到这种情况并警告你迭代效率低下，因此应该避免使用这种方法。

最佳实践

• 如果只需要映射中的键或值，使用方法二。
• 如果使用的是较旧版本的Java（小于5）或计划在迭代过程中移除条目，则必须使用方法三。
• 否则，使用方法一。

常见问题

• NullPointerException：在使用For-Each循环遍历映射时，如果映射为null，会抛出NullPointerException。因此，在遍历之前应该检查映射是否为null。
• 并发修改异常：在使用For-Each循环遍历映射时，如果尝试在循环中修改映射（如移除条目），会得到不可预测的结果。如果需要在迭代过程中修改映射，应该使用迭代器的remove()方法。