为什么 keySet() 是 HashMap 遍历的雷区？90% 的人踩过

HashMap是Java中最常用的数据结构之一。相信不少同学都用过keySet()方法来遍历HashMap，但你可能不知道，这里隐藏着一个性能大坑！

前言

先简单说一下，HashMap是Java中最常用的键值对存储结构，而keySet()是HashMap提供的一个方法，它会返回所有键的Set集合。

很多程序员喜欢这样遍历HashMap：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
// 示例数据
map.put("a", 1);
map.put("b", 2);

for (String key : map.keySet()) {
    Integer value = map.get(key);
    System.out.println(key + " : " + value);
}

看起来没问题，语法清晰，逻辑也通顺。 但问题就出在这里！尤其是数据量一大，程序就开始卡、慢、耗CPU。

为什么？因为keySet()这种方式，每遍历一次，就要调用一次get()。 get() 看似简单，背后可是要重新计算哈希、找桶、遍历链表或红黑树。 你每访问一个key，它都重新走一遍查找流程。

这就像你进图书馆，每拿一本书，都要重新查一遍索引卡，很累很慢。这就是问题根源。

1. keySet() 到底干了啥？

keySet()返回的是什么。

Set<K> keySet = map.keySet();

它返回的是HashMap内部的一个KeySet视图（View）。 这个视图不是复制出来的，它是活的。 你改map，keySet跟着变。 但它本身不存数据，只是帮你看到所有的key。 所以，当你用增强for循环遍历keySet：

for (String key : map.keySet()) {
    // 每次都要 map.get(key)
}

你只是拿到了key，value还得重新查！

这就导致：

-重复哈希计算

-重复桶定位

-可能的链表/红黑树遍历

哪怕这个key刚才还在map里见过。它不认识你，还得再查一遍。

2. 性能实测：差距有多大？

我们来跑个真实测试。 假设有个HashMap，存了10万个键值对。 我们分别用三种方式遍历：

方式一：keySet + get

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

方式二：entrySet 遍历

for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    String value = entry.getValue();
    // 处理 key 和 value
}

方式三：forEach + Lambda（Java 8+）

map.forEach((key, value) -> {
    // 处理 key 和 value
});

测试结果：

keySet比entrySet慢了 7 倍！数据越大，差距也越大。 为什么？因为entrySet拿到的是 键值对节点本身。

它直接遍历内部的Node数组。一个节点，包含key和value。一次拿到，不用再查。而keySet只拿key，value得再查一次。

查一次，就是一次 O(1) ~ O(log n) 的操作。遍历n次，就是n次查找。

时间复杂度从O(n) 退化成O(n²)

3. 深入源码：看看内部怎么玩的

我们打开 HashMap 源码。

keySet() 方法：

KeySet是个内部类。它遍历时，只是把Node的key拿出来。但value呢？没有。

所以你调用map.get(key)，就会走get()方法：

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}

getNode()会重新哈希、定位桶、遍历链表。哪怕这个Node刚才就在你眼前。它不记得，它只认查，这就是浪费。

而entrySet()呢？它返回的是EntrySet视图。遍历时，直接拿到Node对象。Node里key，有value。直接用，不查。效率自然高。

4. 实际场景

来看看常见的踩坑场景。

场景一：日志打印

// 错误示范
for (String key : configMap.keySet()) {
    log.info("配置项: {} = {}", key, configMap.get(key));
}

每打一条日志，查一次 value。如果configMap有几百个配置项，日志一多，系统就卡。

正确写法：

for (Map.Entry<String, String> entry : configMap.entrySet()) {
    log.info("配置项: {} = {}", entry.getKey(), entry.getValue());
}

或者更简洁：

configMap.forEach((key, value) -> 
    log.info("配置项: {} = {}", key, value)
);

场景二：数据转换

比如把 Map 转成 List。

// 慢
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String key : map.keySet()) {
    list.add(map.get(key));
}

更快的方法

List<String> list = new ArrayList<>();
map.forEach((key, value) -> list.add(value));

或者：

List<String> list = new ArrayList<>(map.values());

如果只想要 value，直接用 values() 就行。

场景三：条件过滤

// 多此一举
for (String key : userMap.keySet()) {
    if (userMap.get(key).isActive()) {
        sendEmail(key);
    }
}

一次搞定

userMap.forEach((userId, user) -> {
    if (user.isActive()) {
        sendEmail(userId);
    }
});

5. 那什么时候可以用 keySet()？

也不是说 keySet() 完全不能用。如果你只关心 key，不关心 value，那用keySet没问题。

比如：

// 检查某个 key 是否存在（但这有更好方式）
if (map.keySet().contains("admin")) { ... }

// 更推荐用 containsKey
if (map.containsKey("admin")) { ... }

或者：

// 打印所有用户名
for (String username : userMap.keySet()) {
    System.out.println(username);
}

这种场景，不需要 value，keySet()是合理的。

但一旦你要用 value，还是别再用keySet() + get()组合了。

6. 推荐方案：三种高效写法

推荐一：entrySet 遍历（兼容老版本）

for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " -> " + entry.getValue());
}

-兼容 Java 5+ -性能高 -明确拿到键值对

推荐二：forEach + Lambda（Java 8+）

map.forEach((key, value) -> {
    System.out.println(key + " -> " + value);
});

-代码最简洁 -性能最好 -函数式风格，易读

推荐三：values() 直接取值

如果只处理 value：

for (String value : map.values()) {
    process(value);
}

或者：

List<String> values = new ArrayList<>(map.values());

values() 也是视图，不复制数据，所以是高效的。

7. 别忘了迭代器

有时候你需要在遍历中删除元素。这时候，增强for循环会抛ConcurrentModificationException。

正确做法是用迭代器：

Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
    Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
    if (entry.getValue() < 0) {
        it.remove(); // 安全删除
    }
}

别用map.remove(key)在遍历中删除。会出问题。

总结

• keySet() + get()可能是性能陷阱。
• 每次get都是重新查找，浪费资源。
• 数据量大时，性能差距可达数倍。
• 推荐使用entrySet()或forEach()。
• 只取key用keySet，只取value用values()。
• 遍历中删除，用迭代器。

这一个小改动，可能让你的接口从 200ms 降到 30ms。性能优化，就藏在这些细节里。

转发给还在用 keySet() 的同事，救他一命。

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