HashMap和LinkedHashMap遍历机制
本篇单独讲一下HashMap和LinkedHashMap遍历方式。
一、对HashMap和LinkedHashMap遍历的几种方法
这里以HashMap
为例,LinkedHashMap
一样的方式。
1 | Iterator<Map.Entry<String, Integer>> entryIterator = map.entrySet().iterator(); |
1 | Iterator<String> iterator = map.keySet().iterator(); |
1 | map.forEach((key,value)->{ |
强烈建议使用第一种 EntrySet
进行遍历。
第一种可以把 key value
同时取出,第二种还得需要通过 key
取一次 value
,效率较低, 第三种需要 JDK1.8
以上,通过外层遍历 table
,内层遍历链表或红黑树。
我们知道,HashMap
的输出顺序与元素的输入顺序无关,LinkedHashMap
可以按照输入顺序输出,也可以根据读取元素的顺序输出。这一现象,已经在上一篇中展示出来了。
二、HashMap的遍历机制
HashMap
提供了两个遍历访问其内部元素Entry<k,v>
的接口:
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
------->返回此映射所包含的映射关系的 Set 视图。Set<K> keySet()
-------->返回此映射中所包含的键的 Set 视图。
实际上,第二个接口表示的
Key
的顺序,和第一个接口返回的Entry
顺序是对应的,也就是说:这两种接口对HashMap
的元素遍历的顺序相相同的。 那么,HashMap
遍历内部Entry<K,V>
的顺序是什么呢? 搞清楚这个问题,先要知道其内部结构是怎样的。
HashMap
在存储Entry
对象的时候,是根据Key
的hash
值判定存储到Entry[] table
数组的哪一个索引值表示的链表上。
对HashMap
遍历Entry
对象的顺序和Entry
对象的存储顺序之间没有任何关系。
HashMap
散列图、Hashtable
散列表是按“有利于随机查找的散列(hash)的顺序”。并非按输入顺序。遍历时只能全部输出,而没有顺序。甚至可以rehash()
重新散列,来获得更利于随机存取的内部顺序。
所以对HashMap
的遍历,由内部的机制决定的,这个机制是只考虑利于快速存取,不考虑输入等顺序。
三、LinkedHashMap 的遍历机制
LinkedHashMap
是HashMap
的子类,它可以实现对容器内Entry的存储顺序和对Entry的遍历顺序保持一致。
为了实现这个功能,LinkedHashMap
内部使用了一个Entry
类型的双向链表,用这个双向链表记录Entry
的存储顺序。当需要对该Map
进行遍历的时候,实际上是遍历的是这个双向链表。
LinkedHashMap
内部使用的LinkedHashMap.Entry
类继承自Map.Entry
类,在其基础上增加了LinkedHashMap.Entry
类型的两个字段,用来引用该Entry
在双向链表中的前面的Entry
对象和后面的Entry
对象。
它的内部会在Map.Entry
类的基础上,增加两个Entry
类型的引用:before
,after
。LinkedHashMap
使用一个双向连表,将其内部所有的Entry
串起来。
1 | LinkedHashMap linkedHashMap = new LinkedHashMap(); |
对LinkedHashMap
进行遍历的策略:
从 header.after
指向的Entry
对象开始,然后一直沿着此链表遍历下去,直到某个entry.after == header
为止,完成遍历。
根据Entry<K,V>
插入LinkedHashMap
的顺序进行遍历的方式叫做:按插入顺序遍历。
另外,LinkedHashMap
还支持一种遍历顺序,叫做:Get读取顺序。
如果LinkedHashMap
的这个Get
读取遍历顺序开启,那么,当我们在LinkedHashMap
上调用get(key)
方法时,会导致内部key
对应的Entry
在双向链表中的位置移动到双向链表的最后。
四、遍历机制的总结
-
HashMap
对元素的遍历顺序跟Entry
插入的顺序无关,而LinkedHashMap
对元素的遍历顺序可以跟Entry<K,V>
插入的顺序保持一致:从双向。 -
当
LinkedHashMap
处于Get
获取顺序遍历模式下,当执行get()
操作时,会将对应的Entry<k,v>
移到遍历的最后位置。 -
LinkedHashMap
处于按插入顺序遍历的模式下,如果新插入的<key,value>
对应的key
已经存在,对应的Entry
在遍历顺序中的位置并不会改变。 -
除了遍历顺序外,其他特性
HashMap
和LinkedHashMap
基本相同。