Java HashMap三种循环遍历方式及其性能对比实例分析
Java HashMap是一种常用的数据结构，在Java编程中经常被使用。HashMap提供了三种循环遍历方式，即for each map.entrySet()、显示调用map.entrySet()的集合迭代器、for each map.keySet()。每种遍历方式都有其特点和优缺势，本文将通过实例分析和性能测试来比较这三种遍历方式的差异。
一、for each map.entrySet()遍历方式
for each map.entrySet()是其中一种遍历方式，其实现代码如下：
```java
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
for (Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
entry.getKey();
entry.getValue();
}
```
这种遍历方式可以直接获取HashMap中的键值对，并且可以快速地遍历整个HashMap。
二、显示调用map.entrySet()的集合迭代器遍历方式
显示调用map.entrySet()的集合迭代器是另一种遍历方式，其实现代码如下：
```java
Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
entry.getKey();
entry.getValue();
}
```
这种遍历方式需要先获取HashMap的entrySet，然后使用迭代器来遍历整个HashMap。
三、for each map.keySet()遍历方式
for each map.keySet()是第三种遍历方式，其实现代码如下：
```java
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
for (String key : map.keySet()) {
map.get(key);
}
```
这种遍历方式需要先获取HashMap的keySet，然后使用for each循环来遍历整个HashMap，并且需要使用get方法来获取对应的值。
性能测试及对比
为了比较这三种遍历方式的性能，我们进行了一些测试。测试环境如下：
* Windows7 32位系统
* 3.2G双核CPU
* 4G内存
* Java 7
* Eclipse
* -Xms512m -Xmx512m
测试结果如下：
| 遍历方式 | map size=10,000 | map size=100,000 | map size=1,000,000 | map size=2,000,000 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| for each entrySet | 2ms | 6ms | 36ms | 91ms |
| for iterator entrySet | 0ms | 4ms | 35ms | 89ms |
| for each keySet | 1ms | 6ms | 48ms | 126ms |
由测试结果可以看出，for each entrySet和for iterator entrySet的性能几乎相同，而for each keySet的性能较差。这是因为for each keySet需要再次调用get方法来获取值，增加了时间复杂度。
遍历方式结果分析
由测试结果可以看出，for each entrySet和for iterator entrySet的性能等价。这是因为它们都使用了迭代器来遍历HashMap，时间复杂度相同。for each keySet的性能较差，是因为需要再次调用get方法来获取值，增加了时间复杂度。
源码分析
通过查看HashMap的源码，可以看到entrySet()和keySet()返回的是set的迭代器，父类相同，只是返回值不同。因此，for each entrySet和for iterator entrySet的性能等价。keySet()多了一步根据key获取值的操作，增加了时间复杂度。
选择哪种遍历方式取决于具体的需求。如果需要快速地遍历整个HashMap，可以使用for each entrySet或for iterator entrySet。如果需要获取键值对，可以使用for each entrySet。如果需要获取键，可以使用for each keySet。但是需要注意的是，for each keySet需要再次调用get方法来获取值，增加了时间复杂度。
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