详解computeIfAbsent用法

一、初识computeIfAbsent

Java 8中的ConcurrentHashMap提供了一个能够将计算与缓存相结合的方法：computeIfAbsent。使用computeIfAbsent方法能够避免在多线程的情况下重复计算，提高程序的执行效率。

ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap();
map.computeIfAbsent("apple", key -> key.length());
System.out.println(map.get("apple")); //输出5

二、computeIfAbsent的函数式编程风格

作为Java 8的新特性，computeIfAbsent方法的函数式编程风格大大提高了开发效率。我们可以使用lambda表达式来编写计算逻辑，从而不需要再编写大量的逻辑代码。

ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap();
map.computeIfAbsent("apple", key -> {
    int length = key.length();
    return length;
});
System.out.println(map.get("apple")); //输出5

三、computeIfAbsent方法避免多线程重复计算

在多线程的情况下，computeIfAbsent方法可以避免重复计算，能够提高程序的执行效率。例如：

ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap();
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
for(int i=0; i {
        map.computeIfAbsent("apple", key -> {
            int length = key.length();
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return length;
        });
    });
}
executor.shutdown();
while(!executor.isTerminated()) {}
System.out.println(map.get("apple")); //输出5

在上面的例子中，我们使用10个线程来向map中插入100000个元素，每个元素都要执行10ms的等待时间。当我们使用computeIfAbsent方法时，每个元素只需要进行一次计算，因为多个线程之间共享同一个map对象。如果使用传统的方式，每个线程都会重复计算，造成大量的资源浪费。

四、computeIfAbsent的性能优化

对于一些耗时较长的操作，我们可以使用ConcurrentHashMap的compute方法来完成计算，从而提高程序的性能。

ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap();
map.compute("apple", (key, value) -> {
    if(value == null) {
        int length = key.length();
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return length;
    } else {
        return value;
    }
});
System.out.println(map.get("apple")); //输出5

在上面的例子中，我们使用了compute方法来进行元素的计算。如果元素存在，则直接返回值，否则进行计算并插入map中。使用compute方法能够减少一些不必要的判断和操作，提高程序的性能。

五、computeIfAbsent对于非ConcurrentHashMap的应用

虽然computeIfAbsent方法是由ConcurrentHashMap提供的，但是我们也可以使用它来对其他类的操作进行优化。

Map map = new HashMap();
map.computeIfAbsent("apple", key -> key.length());
System.out.println(map.get("apple")); //输出5

虽然HashMap不是线程安全的容器，但是由于computeIfAbsent方法的特殊性质，我们依然可以使用它来对map中的元素进行计算和缓存。