淺析Java8 中 Map 接口的新方法

更新時(shí)間：2019年10月24日 09:20:41 作者：coder編碼

這篇文章主要介紹了Java8 中 Map 接口的新方法,本文通過(guò)代碼實(shí)例給大家介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

我們提一個(gè)需求：給定一個(gè) List<String>

，統(tǒng)計(jì)每個(gè)元素出現(xiàn)的所有位置。

比如，給定 list： ["a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g"] ，那么應(yīng)該返回：

a : [0] b : [1, 2] c : [3, 4, 5] d : [6, 7, 8] f : [9, 10] g : [11]

很明顯，我們很適合使用 Map 來(lái)完成這件事情：

public static Map<String, List<Integer>> getElementPositions(List<String> list) {
  Map<String, List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>();
  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    String str = list.get(i);
    List<Integer> positions = positionsMap.get(str);
    if (positions == null) { // 如果 positionsMap 還不存在 str 這個(gè)鍵及其對(duì)應(yīng)的 List<Integer>
      positions = new ArrayList<>(1);
      positionsMap.put(str, positions); // 將 str 及其對(duì)應(yīng)的 positions 放入 positionsMap
    }
    positions.add(i); // 將索引加入 str 相關(guān)聯(lián)的 List<Integer> 中
  }
  return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
  List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
  System.out.println("使用 Java8 之前的 API：");
  Map<String, List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list);
  System.out.println(elementPositions);
}

運(yùn)行結(jié)果：

Java8 時(shí)， Map<K, V> 接口添加了一個(gè)新的方法， putIfAbsent(K key, V value) ，功能是：如果當(dāng)前 Map 不存在鍵 key 或者該 key 關(guān)聯(lián)的值為 null ，那么就執(zhí)行 put(key, value) ；否則，便不執(zhí)行 put 操作。該方法等價(jià)于如下代碼：

（題外話： putIfAbsent 方法與 put 方法一樣，返回的是方法調(diào)用之前與參數(shù) key 相關(guān)聯(lián)的 value ）

使用 putIfAbsent 修改 getElementPositions 方法：

public static Map<String, List<Integer>> getElementPositions(List<String> list) {
  Map<String, List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>();
  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    String str = list.get(i);
    positionsMap.putIfAbsent(str, new ArrayList<>(1)); // 如果 positionsMap 不存在鍵 str 或者 str 關(guān)聯(lián)的 List<Integer> 為 null，那么就會(huì)進(jìn)行 put；否則不執(zhí)行 put
    positionsMap.get(str).add(i);
  }
  return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
  List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
  System.out.println("使用 putIfAbsent：");
  Map<String, List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list);
  System.out.println(elementPositions);
}

運(yùn)行結(jié)果：

可以看到使用 putIfAbsent 之后的 getElementPositions 簡(jiǎn)潔了一點(diǎn)，那還能更簡(jiǎn)潔嗎？

查看 Map 接口的方法，可以發(fā)現(xiàn)在 JDK1.8 時(shí)，還添加了如下兩個(gè)方法：

查看 compute 方法的 API 文檔，可以發(fā)現(xiàn) compute 方法與如下代碼等價(jià)

V oldValue = map.get(key);
 V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);
 if (oldValue != null ) {
  if (newValue != null)
    map.put(key, newValue);
  else
    map.remove(key);
 } else { // 即 原來(lái)的 key 不存在 Map 中或該 key 關(guān)聯(lián)的 value 為 null
  if (newValue != null)
    map.put(key, newValue);
  else
    return null;
 }

compute 方法和原來(lái) put 方法的區(qū)別在于：

put(K key, V value) 方法，如果 key 在 Map 中不存在，那么直接加入；如果已經(jīng)存在，那么使用新的 value 替換舊的 value ；

而 compute(K key, BiFunction remappingFunction) 方法可以通過(guò)一個(gè) BiFunction 來(lái)計(jì)算出新的 value ， BiFunction 的參數(shù)為舊的 key 和 value ，返回計(jì)算出新的 value —— 與 put 方法不同， compute 方法返回的會(huì)是最新的與 key 相關(guān)聯(lián)的 value ，而不是舊的 value 。所以可以使用 compute 方法改寫(xiě) getElementPositions 如下：

public static Map<String, List<Integer>> getElementPositions(List<String> list) {
  Map<String, List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>();
  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    positionsMap.compute(list.get(i), (k, v) -> v == null ? new ArrayList<>(1) : v).add(i);
  }
  return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
  List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
  System.out.println("使用 compute：");
  Map<String, List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list);
  System.out.println(elementPositions);
}

(k, v) -> v == null ? new ArrayList<>(1) : v 即如果當(dāng)前的 value 為 null ，那么該 BiFunction 的返回值為 new ArrayList<>(1) ；如果不為 null ，那么返回值便是本身。而且因?yàn)?compute 方法會(huì)返回新的 value —— 此時(shí)便是與 list.get(i) （key）相關(guān)聯(lián)的 ArrayList —— 所以我們可以直接調(diào)用其 add 方法。

運(yùn)行結(jié)果：

很棒~(yú) 還能更簡(jiǎn)潔嗎？我們?cè)倏纯?computeIfAbsent 方法： computeIfAbsent 和 compute 的關(guān)系，就類(lèi)似于 putIfAbsent 和 put 的關(guān)系： computeIfAbsent 在 key 不在 Map 中或者與 key 相關(guān)聯(lián)的 value 為 null 時(shí)，才執(zhí)行通過(guò)函數(shù)計(jì)算新 value 的操作，否則不執(zhí)行； computeIfAbsent 的返回值也是與 key 相關(guān)聯(lián)的最新的 value 。其默認(rèn)實(shí)現(xiàn)如下：

與 compute 不同， computeIfAbsent 接受的函數(shù)操作是 Function 而不是 BiFunction —— 這很好理解， computeIfAbsent 只在 ke y 不在 Map 中或者與 key 相關(guān)聯(lián)的 value 為 null 時(shí)才執(zhí)行函數(shù)操作，那么顯然此時(shí)與 key 相關(guān)的 value 為 null ，所以 computeIfAbsent 只接受 Function 作為參數(shù)即可 —— 該 Function 可以使用 key 作為參數(shù)計(jì)算出新的 value 。使用 computeIfAbsent 改寫(xiě) getElementPositions ：

public static Map<String, List<Integer>> getElementPositions(List<String> list) {
  Map<String, List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>();

  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    positionsMap.computeIfAbsent(list.get(i), k -> new ArrayList<>(1)).add(i);
  }
  return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
  List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
  System.out.println("使用 computeIfAbsent：");
  Map<String, List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list);
  System.out.println(elementPositions);
}

運(yùn)行結(jié)果：

事實(shí)上，本文使用 putIfAbsent 時(shí)是存在問(wèn)題的， positionsMap.putIfAbsent(str, new ArrayList<>(1)) ; 這句代碼每次調(diào)用時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)的 ArrayList —— 當(dāng)遍歷的 List<String> 較大時(shí)，這可能會(huì)帶來(lái)一定的負(fù)面影響；相比之下 compute 和 computeIfAbsent 的好處在于，它們接受的參數(shù)為函數(shù)，只會(huì)在必要時(shí)才使用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算得出新 value 。在本文類(lèi)似需求的情況下，就適用性和簡(jiǎn)潔性而言， computeIfAbsent 要優(yōu)于 compute 。在 JDK1.8 的 API 文檔中，也說(shuō)到在需要生成一個(gè)類(lèi)似于 Map<K, Collection<V>> 的結(jié)構(gòu)時(shí)， computeIfAbsent 很適合這種情況：

那 compute 方法適用于什么情況呢？從前面的介紹可知， compute 方法更適用于更新 key 關(guān)聯(lián)的 value 時(shí)，新值依賴(lài)于舊值的情況 —— 比如統(tǒng)計(jì)一個(gè) List<String> 中每個(gè)元素出現(xiàn)的次數(shù)：

public static Map<String, Integer> getElementCounts(List<String> list) {
  Map<String, Integer> countsMap = new HashMap<>();
  list.forEach(str -> countsMap.compute(str, (k, v) -> v == null ? 1 : v + 1)); // 此時(shí)：新值 = 舊值 + 1
  return countsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
  List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
  System.out.println("使用 compute 計(jì)算元素出現(xiàn)的次數(shù)：");
  Map<String, Integer> counts = getElementCounts(list);
  System.out.println(counts);
}

運(yùn)行結(jié)果：

Java8 中還為 Map 添加了一些其他方便于編碼的新方法，請(qǐng)有興趣的讀者繼續(xù)發(fā)掘。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Java8 中 Map 接口的新方法,希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！
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