Java HashMap 初始化與遍歷完全指南：從雙大括號語法到 JDK 9 集合工廠

HashMap 初始化多種寫法演進

1. 傳統逐項放入

Map map = new HashMap<>();
map.put("Name", "June");
map.put("QQ", "2572073701");

2. 雙大括號初始化（匿名內部類 + 實例初始化區塊）

Map map = new HashMap<>() {{
    put("Name", "June");
    put("QQ", "2572073701");
}};

原理：外層大括號建立繼承 HashMap 的匿名內部類，內層大括號為實例初始化區塊，建構子執行前自動執行。

隱患：

• 產生額外 .class 檔案（如 Main$1.class），增加類別載入開銷
• 持有外部類別參考，序列化時可能失敗（Gson、Jackson 等庫常見問題）
• 效能約慢 10-15%（建立 1000 萬次測試：1217ms vs 1064ms）

修正：new HashMap<>(map) 複製為標準 HashMap 解決序列化問題。

3. Java 9+ 集合工廠方法（不可變集合）

// List
List list = List.of("A", "B", "C");
// Set
Set set = Set.of("X", "Y", "Z");
// Map（鍵值交替）
Map map = Map.of("k1", 1, "k2", 2, "k3", 3);
// Map.Entry 串聯（10 對以上）
Map map2 = Map.ofEntries(
    Map.entry("k1", 1), Map.entry("k2", 2) /*, ... */
);

特點：不可變、空值檢查、記憶體優化、執行緒安全。

4. Stream API 收集器（動態建構）

Map map = IntStream.rangeClosed(1, 10)
    .boxed()
    .collect(Collectors.toMap(
        i -> i,
        i -> "Value" + i,
        (v1, v2) -> v1, // 鍵衝突合併策略
        LinkedHashMap::new // 保持插入順序
    ));

HashMap 遍歷效能對決

方式一：entrySet 遍歷（推薦，單次查找）

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    String value = entry.getValue();
    // 處理邏輯
}

方式二：keySet 遍歷（雙重查找，效能較差）

for (String key : map.keySet()) {
    String value = map.get(key); // 額外 hash 查找
}

方式三：forEach (JDK 8+)

map.forEach((key, value) -> {
    // 處理邏輯
});

效能測試數據（1000 萬筆）

實務建議總結

1. 初始化：靜態常用資料用 Map.of，動態資料用 new HashMap<>() + put 或 Stream 收集器
2. 遍歷：優先 entrySet 或 forEach，避免 keySet + get
3. 序列化：避免雙大括號語法，或事後 new HashMap<>(map) 轉換
4. 並發：多執行緒環境改用 ConcurrentHashMap