Java8中Map.computeIfPresent()用法详解

一、简介

Map.computeIfPresent()是Java8中对Map进行更新的一个方法，其核心是接受一个key和一个BiFunction对象，如果该key存在于Map中，则根据BiFunction计算结果并进行更新，否则不进行任何操作。这个方法操作的对象是Map，返回值也是Map，使用该方法可以简化Map的更新操作。

二、用法

Map.computeIfPresent()方法的详细用法如下：

default V computeIfPresent(K key, BiFunction remappingFunction)

该方法接受两个参数：key和一个实现了BiFunction接口的函数remappingFunction。如果Map中存在该key，则使用remappingFunction计算结果，并重新插入Map中，如果不存在则返回null。

下面是一个简单的使用示例：

Map grades = new HashMap();
grades.put("语文", 95);
grades.computeIfPresent("语文", (k, v) -> v + 5);
System.out.println(grades.get("语文")); // 输出100

在上面的代码中，我们创建了一个Map对象grades，然后往里面插入了一条键值对：”语文”:95。接下来调用computeIfPresent()方法，传递了key为”语文”，函数remappingFunction为(k, v) -> v + 5，也就是让已有的值加上5。最后再输出”语文”对应的值，结果为100。

三、详解

1. 避免空指针异常

在Java8之前，更新Map时需要进行一些判断来避免发生空指针异常。例如，我们想要更新一个班级的学生列表，给其中的某个学生加上某个分数：

Map<String, List> classes = ...;
String className = "三年级1班";
Student student = ...;
int score = 100;

if (classes.containsKey(className)) {
    List students = classes.get(className);
    if (students != null && students.contains(student)) {
        Student target = students.get(students.indexOf(student));
        if (target != null) {
            target.setScore(score);
        }
    }
}

如果在这个过程中，任何一个对象返回了null，都可能导致空指针异常。为了避免这种情况，需要写大量的判断。但是使用Map.computeIfPresent()方法，这个过程可以大大简化：

Map<String, List> classes = ...;
String className = "三年级1班";
Student student = ...;
int score = 100;

classes.computeIfPresent(className, (k, v) -> {
    v.stream()
        .filter(s -> student.equals(s))
        .findFirst()
        .ifPresent(s -> s.setScore(score));
    return v;
});

在上面的代码中，我们传入了函数(k, v) -> {…}，函数的作用是更新班级的学生列表。首先从学生列表中找到需要更新的学生，然后再设置分数，最后返回这个学生列表。这个过程中，不需要任何判断，同时利用了Java8 Stream的特性，可以更加简洁高效。

2. 避免重复计算

还是以上面的班级列表为例，如果要更新学生的分数，可能需要先找到班级对应的列表，然后在列表中找到学生，最后进行分数的设置。但是如果每次都要计算一遍列表，这样就会导致性能问题。

使用Map.computeIfPresent()方法可以避免这个问题。如果在函数调用时，Map中已经存在了对应的值，则可以直接使用现有的值进行处理。例如：

Map<String, List> classes = ...;
String className = "三年级1班";
Student student = ...;
int score = 100;

classes.computeIfPresent(className, (k, v) -> {
    int index = v.indexOf(student);
    if (index >= 0) {
        Student s = v.get(index);
        s.setScore(score);
    }
    return v;
});

在上面的代码中，使用了indexOf()方法来查找学生对应的索引值，如果索引值合法，则直接使用现有的学生对象进行处理。这样，就避免了每次都要计算整个列表的问题。

3. 代码示例

下面是一个完整的使用Map.computeIfPresent()方法的示例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class ComputeIfPresentDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Map grades = new HashMap();
        grades.put("语文", 95);
        grades.put("数学", 90);
        grades.put("英语", 85);
        // 让所有科目加上5分
        grades.replaceAll((k, v) -> v + 5);
        System.out.println(grades); // 输出{英语=90, 数学=95, 语文=100}
        // 仅让语文科目加上5分
        grades.computeIfPresent("语文", (k, v) -> v + 5);
        System.out.println(grades); // 输出{英语=90, 数学=95, 语文=105}
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个Map对象grades，往里面插入了若干键值对，然后分别使用Map.replaceAll()和Map.computeIfPresent()方法对Map进行了更新。最终输出更新后的Map。

四、总结

Map.computeIfPresent()方法是Java8中对Map更新的一个简化操作，可以避免空指针异常和重复计算等问题。使用该方法，可以提高代码的可读性和可维护性，并且充分利用了Java8的新特性，如Stream和Lambda表达式。

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