浅析Java8 中 Map 接口的新方法
我们提一个需求:给定一个 List<String>
,统计每个元素出现的所有位置。
比如,给定 list: ["a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g"] ,那么应该返回:
a : [0] b : [1, 2] c : [3, 4, 5] d : [6, 7, 8] f : [9, 10] g : [11]
很明显,我们很适合使用 Map 来完成这件事情:
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 还不存在 str 这个键及其对应的 List<Integer> positions = new ArrayList<>(1); positionsMap.put(str, positions); // 将 str 及其对应的 positions 放入 positionsMap } positions.add(i); // 将索引加入 str 相关联的 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); }
运行结果:
Java8 时, Map<K, V> 接口添加了一个新的方法, putIfAbsent(K key, V value)
,功能是: 如果当前 Map 不存在键 key 或者该 key 关联的值为 null ,那么就执行 put(key, value) ;否则,便不执行 put 操作。该方法等价于如下代码:
(题外话: putIfAbsent 方法与 put 方法一样,返回的是方法调用之前与参数 key 相关联的 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 不存在键 str 或者 str 关联的 List<Integer> 为 null,那么就会进行 put;否则不执行 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); }
运行结果:
可以看到使用 putIfAbsent 之后的 getElementPositions 简洁了一点,那还能更简洁吗?
查看 Map 接口的方法,可以发现在 JDK1.8 时,还添加了如下两个方法:
查看 compute 方法的 API 文档,可以发现 compute 方法与如下代码等价
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 原来的 key 不存在 Map 中或该 key 关联的 value 为 null if (newValue != null) map.put(key, newValue); else return null; }
compute 方法和原来 put 方法的区别在于:
put(K key, V value)
方法,如果 key 在 Map 中不存在,那么直接加入;如果已经存在,那么使用新的 value 替换旧的 value ;
而 compute(K key, BiFunction remappingFunction)
方法可以通过一个 BiFunction 来计算出新的 value , BiFunction 的参数为旧的 key 和 value ,返回计算出新的 value —— 与 put 方法不同, compute 方法返回的会是最新的与 key 相关联的 value ,而不是旧的 value 。 所以可以使用 compute 方法改写 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 如果当前的 value 为 null ,那么 该 BiFunction 的返回值为 new ArrayList<>(1) ;如果不为 null ,那么返回值便是本身。而且因为 compute 方法会返回新的 value —— 此时便是与 list.get(i) (key) 相关联的 ArrayList —— 所以我们可以直接调用其 add 方法。
运行结果:
很棒~ 还能更简洁吗? 我们再看看 computeIfAbsent
方法: computeIfAbsent
和 compute 的关系,就类似于 putIfAbsent 和 put 的关系: computeIfAbsent
在 key 不在 Map 中或者与 key 相关联的 value 为 null 时,才执行通过函数计算新 value 的操作,否则不执行; computeIfAbsent
的返回值也是与 key 相关联的最新的 value 。其默认实现如下:
与 compute 不同, computeIfAbsent 接受的函数操作是 Function 而不是 BiFunction —— 这很好理解, computeIfAbsent 只在 ke y 不在 Map 中或者与 key 相关联的 value 为 null 时才执行函数操作,那么显然此时与 key 相关的 value 为 null ,所以 computeIfAbsent 只接受 Function 作为参数即可 —— 该 Function 可以使用 key 作为参数计算出新的 value 。使用 computeIfAbsent 改写 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); }
运行结果:
事实上,本文使用 putIfAbsent 时是存在问题的, positionsMap.putIfAbsent(str, new ArrayList<>(1)) ;
这句代码每次调用时都会产生一个临时的 ArrayList —— 当遍历的 List<String> 较大时,这可能会带来一定的负面影响;相比之下 compute 和 computeIfAbsent 的好处在于,它们接受的参数为函数,只会在必要时才使用函数进行计算得出新 value 。在本文类似需求的情况下,就适用性和简洁性而言, computeIfAbsent 要优于 compute 。在 JDK1.8 的 API 文档中,也说到在需要生成一个类似于 Map<K, Collection<V>> 的结构时, computeIfAbsent 很适合这种情况:
那 compute 方法适用于什么情况呢?从前面的介绍可知, compute 方法更适用于更新 key 关联的 value 时,新值依赖于旧值的情况 —— 比如统计一个 List<String> 中每个元素出现的次数:
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)); // 此时:新值 = 旧值 + 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 计算元素出现的次数:"); Map<String, Integer> counts = getElementCounts(list); System.out.println(counts); }
运行结果:
Java8 中还为 Map 添加了一些其他方便于编码的新方法,请有兴趣的读者继续发掘。
总结
以上所述是小编给大家介绍的Java8 中 Map 接口的新方法,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持!
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