Java 集合框架 Map 詳解：HashMap、TreeMap、Hashtable 核心差異與遍歷技巧

Java 集合框架 Map 詳解

Map 介面建立鍵值映射關係，是處理關聯資料的核心工具。本文深度解析三大實作類別核心差異、遍歷最佳實踐與排序 Map 應用場景。

三大核心實作對比

標準遍歷方式：keySet()

Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("name", "taoshihan");
map.put("age", "100");

// 方式一：keySet + get（兩次查找，稍慢）
for (String key : map.keySet()) {
    System.out.println(map.get(key));
}

// 方式二：entrySet（推薦，單次查找）
for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}

// 方式三：forEach (JDK8+)
map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + "=" + v));

TreeMap 排序實戰：自訂 Comparable

class Student implements Comparable<Student> {
    String name; int age;
    public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }
    @Override public int compareTo(Student o) {
        return Integer.compare(this.age, o.age); // 年齡升序
    }
}

Map<Student, String> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put(new Student("A", 40), "v1");
treeMap.put(new Student("B", 30), "v2");
treeMap.put(new Student("C", 50), "v3");

// 遍歷輸出按 age 升序：B(30) → A(40) → C(50)
for (Student s : treeMap.keySet()) {
    System.out.println(s.name + "=" + s.age);
}

進階補充：ConcurrentHashMap 與 LinkedHashMap

• ConcurrentHashMap：分段鎖/CAS 實現高併發安全，JDK8+ 擴容優化，替代 Hashtable 首選。
• LinkedHashMap：雙向鏈表維護插入順序或存取順序，適合 LRU 快取實現（覆寫 `removeEldestEntry`）。

選型決策樹

1. 需線程安全？→ ConcurrentHashMap
2. 需鍵有序？→ TreeMap
3. 需保持插入/存取順序？→ LinkedHashMap
4. 一般高效能場景？→ HashMap

精準掌握 Map 家族特性，能讓資料結構選型事半功倍，避免效能陷阱與併發 Bug。