詳解computeIfAbsent用法

一、初識computeIfAbsent

Java 8中的ConcurrentHashMap提供了一個能夠將計算與緩存相結合的方法：computeIfAbsent。使用computeIfAbsent方法能夠避免在多線程的情況下重複計算，提高程序的執行效率。

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

二、computeIfAbsent的函數式編程風格

作為Java 8的新特性，computeIfAbsent方法的函數式編程風格大大提高了開發效率。我們可以使用lambda表達式來編寫計算邏輯，從而不需要再編寫大量的邏輯代碼。

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

三、computeIfAbsent方法避免多線程重複計算

在多線程的情況下，computeIfAbsent方法可以避免重複計算，能夠提高程序的執行效率。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")); //輸出5

在上面的例子中，我們使用10個線程來向map中插入100000個元素，每個元素都要執行10ms的等待時間。當我們使用computeIfAbsent方法時，每個元素只需要進行一次計算，因為多個線程之間共享同一個map對象。如果使用傳統的方式，每個線程都會重複計算，造成大量的資源浪費。

四、computeIfAbsent的性能優化

對於一些耗時較長的操作，我們可以使用ConcurrentHashMap的compute方法來完成計算，從而提高程序的性能。

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")); //輸出5

在上面的例子中，我們使用了compute方法來進行元素的計算。如果元素存在，則直接返回值，否則進行計算並插入map中。使用compute方法能夠減少一些不必要的判斷和操作，提高程序的性能。

五、computeIfAbsent對於非ConcurrentHashMap的應用

雖然computeIfAbsent方法是由ConcurrentHashMap提供的，但是我們也可以使用它來對其他類的操作進行優化。

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

雖然HashMap不是線程安全的容器，但是由於computeIfAbsent方法的特殊性質，我們依然可以使用它來對map中的元素進行計算和緩存。