Java8中Map.computeIfPresent()用法詳解

一、簡介

Map.computeIfPresent()是Java8中對Map進行更新的一個方法，其核心是接受一個key和一個BiFunction對象，如果該key存在於Map中，則根據BiFunction計算結果並進行更新，否則不進行任何操作。這個方法操作的對象是Map，返回值也是Map，使用該方法可以簡化Map的更新操作。

二、用法

Map.computeIfPresent()方法的詳細用法如下：

default V computeIfPresent(K key, BiFunction remappingFunction)

該方法接受兩個參數：key和一個實現了BiFunction介面的函數remappingFunction。如果Map中存在該key，則使用remappingFunction計算結果，並重新插入Map中，如果不存在則返回null。

下面是一個簡單的使用示例：

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

在上面的代碼中，我們創建了一個Map對象grades，然後往裡面插入了一條鍵值對：”語文”:95。接下來調用computeIfPresent()方法，傳遞了key為”語文”，函數remappingFunction為(k, v) -> v + 5，也就是讓已有的值加上5。最後再輸出”語文”對應的值，結果為100。

三、詳解

1. 避免空指針異常

在Java8之前，更新Map時需要進行一些判斷來避免發生空指針異常。例如，我們想要更新一個班級的學生列表，給其中的某個學生加上某個分數：

Map<String, List> classes = ...;
String className = "三年級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);
        }
    }
}

如果在這個過程中，任何一個對象返回了null，都可能導致空指針異常。為了避免這種情況，需要寫大量的判斷。但是使用Map.computeIfPresent()方法，這個過程可以大大簡化：

Map<String, List> classes = ...;
String className = "三年級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;
});

在上面的代碼中，我們傳入了函數(k, v) -> {…}，函數的作用是更新班級的學生列表。首先從學生列表中找到需要更新的學生，然後再設置分數，最後返回這個學生列表。這個過程中，不需要任何判斷，同時利用了Java8 Stream的特性，可以更加簡潔高效。

2. 避免重複計算

還是以上面的班級列表為例，如果要更新學生的分數，可能需要先找到班級對應的列表，然後在列表中找到學生，最後進行分數的設置。但是如果每次都要計算一遍列表，這樣就會導致性能問題。

使用Map.computeIfPresent()方法可以避免這個問題。如果在函數調用時，Map中已經存在了對應的值，則可以直接使用現有的值進行處理。例如：

Map<String, List> classes = ...;
String className = "三年級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;
});

在上面的代碼中，使用了indexOf()方法來查找學生對應的索引值，如果索引值合法，則直接使用現有的學生對象進行處理。這樣，就避免了每次都要計算整個列表的問題。

3. 代碼示例

下面是一個完整的使用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("語文", 95);
        grades.put("數學", 90);
        grades.put("英語", 85);
        // 讓所有科目加上5分
        grades.replaceAll((k, v) -> v + 5);
        System.out.println(grades); // 輸出{英語=90, 數學=95, 語文=100}
        // 僅讓語文科目加上5分
        grades.computeIfPresent("語文", (k, v) -> v + 5);
        System.out.println(grades); // 輸出{英語=90, 數學=95, 語文=105}
    }
}

在這個示例中，我們創建了一個Map對象grades，往裡面插入了若干鍵值對，然後分別使用Map.replaceAll()和Map.computeIfPresent()方法對Map進行了更新。最終輸出更新後的Map。

四、總結

Map.computeIfPresent()方法是Java8中對Map更新的一個簡化操作，可以避免空指針異常和重複計算等問題。使用該方法，可以提高代碼的可讀性和可維護性，並且充分利用了Java8的新特性，如Stream和Lambda表達式。