Java中的map.computeIfAbsent方法使用詳解

在日常的 Java 開發中，經常需要使用 Map 來存儲一些鍵值對數據，其中 ConcurrentHashMap 是常用的線程安全 ConcurrentHashMap。但是，對於 ConcurrentHashMap 的線程安全來說，開發者還需要考慮 ConcurrentHashMap 中鍵值對數據的並發訪問問題。在實際的開發過程中，經常需要對鍵值對進行檢查和處理，這時需要使用到 Map 中的 computeIfAbsent 方法。

一、概述

Map 中的 computeIfAbsent 方法，可以用來獲取指定 key 的 value 值。如果該 key 不存在，則使用 lambda 表達式計算一個新的 value 值並保存到 Map 中，然後返回該新的 value 值。當該 key 對應的 value 值不為 null 時，可以使用 BiFunction 參數進行新的計算或返回舊值。

二、用法說明

computeIfAbsent 方法的語法如下所示：

default V computeIfAbsent(K key, Function<? super K,? extends V> mappingFunction)

對於 ConcurrentHashMap 來說，computeIfAbsent 方法對於多個線程同時對一個 key 進行操作時，只會有一個線程對該 key 進行操作，其他線程會等待該線程處理完成後返回結果。另外，如果 mappingFunction 函數返回 null，則不會將 key 值和 null 的結果插入 Map 中。

computeIfAbsent 方法的具體使用如下所示：

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.computeIfAbsent(key, k -> {
    // 計算並返回 value 值
});

三、示例

示例1：獲取指定 key 對應的 value 值

下面是一個示例，演示如何獲取指定 key 的 value 值（key 不存在時返回新的 value 值）：

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.computeIfAbsent("key1", k -> {
    System.out.println(k + " is not exist");
    return "value1";
});
System.out.println("value of key1 is " + map.get("key1"));

輸出結果如下所示：

key1 is not exist
value of key1 is value1

在上述示例中，由於鍵值對 “key1” 不存在，lambda 表達式會創建一個新的 value 值並保存到 ConcurrentHashMap 中，然後返回該新的 value 值。輸出結果中，第一行為執行 lambda 表達式創建新的 value 值；第二行為輸出獲取的 value 值。

示例2：對指定 key 對應的 value 值進行計算

下面是一個示例，演示如何對指定 key 對應的 value 值進行計算（key 不存在時創建新的 value 值）：

Map<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.computeIfAbsent("key1", k -> 1);
map.computeIfAbsent("key1", k -> 2 + map.get(k));
System.out.println(map.get("key1"));

輸出結果如下所示：

3

在上述示例中，由於鍵值對 “key1” 不存在，第一個 computeIfAbsent 方法會創建一個新的 value 值 1 並保存到 ConcurrentHashMap 中。第二個 computeIfAbsent 方法會對 key 對應的 value 值進行計算，根據 computeIfAbsent 方法的語法，第一個參數是 key，第二個參數是對於該 key 已經存在的 value 值做的新的計算或返回舊值的 BiFunction 函數，所以第二個 computeIfAbsent 方法的 lambda 表達式中訪問了 “key1” 對應的舊值 1，並把舊值加上 2 返回了一個新的值 3，然後將計算得到的新值替換舊值保存到 ConcurrentHashMap 中。

示例3：處理 key 不存在時異常

下面是一個示例，演示如何處理 key 不存在時的異常：

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
try {
    System.out.println(map.computeIfAbsent(null, k -> "value1"));
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

輸出結果如下所示：

java.lang.NullPointerException
    at java.util.Objects.requireNonNull(Objects.java:203)
    at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.computeIfAbsent(ConcurrentHashMap.java:1660)
    at cn.ljh.lockdemo.HashTableDemo.lambda$testComputeIfAbsentException$3(HashTableDemo.java:122)
    at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.compute(ConcurrentHashMap.java:1003)
    at cn.ljh.lockdemo.HashTableDemo.testComputeIfAbsentException(HashTableDemo.java:120)

在上述示例中，由於 key 為 null，所以在執行 computeIfAbsent 方法時會拋出 NullPointerException 異常。如果需要處理這個異常，可以在代碼中使用 try-catch 塊捕獲異常並進行處理。

四、總結

本文主要講解了 Map 中的 computeIfAbsent 方法的使用方法和示例。在實際的 Java 開發中，開發者經常需要對鍵值對進行檢查和處理，使用 computeIfAbsent 方法可以更加方便地對鍵值對進行操作，在多線程環境下保證了並發訪問數據的正確性，使得開發更加高效。