Map 的 keySet() 和 entrySet() 的性能注意事项

Question

全部，

谁能告诉我两者之间的性能问题到底是什么？该站点：CodeRanch 简要概述了使用 keySet() 和 get() 时所需的内部调用。但是，如果有人可以在使用 keySet() 和 get() 方法时提供有关流程的确切详细信息，那就太好了。这将帮助我更好地理解性能问题。

Answer 1

使用 entrySet 优于使用 keySet 的最常见情况是，当您遍历 Map 中的所有键/值对时。

这样更有效率：

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    Object key = entry.getKey();
    Object value = entry.getValue();
}

比：

for (Object key : map.keySet()) {
    Object value = map.get(key);
}

因为在第二种情况下，对于 keySet 中的每个键，都会调用 map.get() 方法，这 - 在 HashMap 的情况下 - 要求键对象的 hashCode() 和 equals() 方法在为了找到相关的值*。在第一种情况下，消除了额外的工作。

编辑：如果您考虑 TreeMap，情况会更糟，其中 get 的调用是 O(log2(n))，即 will 的比较器可能需要运行 log2(n) 次（n = Map 的大小) 在找到相关值之前。

*某些 Map 实现具有内部优化，可在调用 hashCode() 和 equals() 之前检查对象的身份。

Answer 2

首先，这完全取决于您使用的地图类型。但是由于 JavaRanch 线程谈论 HashMap，我假设这就是您所指的实现。并且我们还假设您正在谈论来自 Sun/Oracle 的标准 API 实现。

其次，如果您在遍历哈希映射时担心性能问题，建议您查看LinkedHashMap。来自文档：

对 LinkedHashMap 的集合视图的迭代需要与地图大小成正比的时间，无论其容量如何。 HashMap 的迭代可能更昂贵，需要的时间与其容量成正比。

HashMap.entrySet()

此实现的源代码可用。该实现基本上只是返回一个新的HashMap.EntrySet。一个看起来像这样的类：

private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
    public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
        return newEntryIterator(); // returns a HashIterator...
    }
    // ...
}

HashIterator 看起来像

private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
    Entry<K,V> next;    // next entry to return
    int expectedModCount;   // For fast-fail
    int index;      // current slot
    Entry<K,V> current; // current entry

    HashIterator() {
        expectedModCount = modCount;
        if (size > 0) { // advance to first entry
            Entry[] t = table;
            while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
                ;
        }
    }

    final Entry<K,V> nextEntry() {
        if (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
        Entry<K,V> e = next;
        if (e == null)
            throw new NoSuchElementException();

        if ((next = e.next) == null) {
            Entry[] t = table;
            while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
                ;
        }
    current = e;
        return e;
    }

    // ...
}

所以你有它......这就是当你迭代一个 entrySet 时会发生什么的代码。它遍历与地图容量一样长的整个数组。

HashMap.keySet() 和 .get()

在这里，您首先需要掌握一组键。这花费的时间与地图的 容量 成正比（与 LinkedHashMap 的 size 相对）。完成此操作后，您为每个键调用一次get()。当然，在一般情况下，通过良好的 hashCode 实现，这需要恒定的时间。但是，它不可避免地需要大量的.hashCode 和.equals 调用，这显然比仅仅调用entry.value() 需要更多的时间。

Answer 3

Here is the link to an article 比较entrySet()、keySet() 和values() 的性能，以及何时使用每种方法的建议。

显然，只要您不需要Map.get() 的值，使用keySet() 比entrySet() 更快（除了更方便）。