完整教程：computeIfAbsent用法讲解

这是Java 中 Map 接口的 computeIfAbsent 方法。这是一个非常强大且实用的方法，可以极大地简化代码。

方法定义

首先，我们来看一下它的方法签名：

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

• key: 要与指定值关联的键。
• mappingFunction: 一个函数式接口（通常是 Lambda 表达式或方法引用）。它接受 key 作为输入，并计算（Compute）出要返回的值。只有当 key 对应的映射不存在（Absent）或为 null 时，这个函数才会被调用。
• 返回值: 返回与指定键关联的当前（现有的或新计算的）值；如果计算后的值仍为 null，则返回 null。

核心思想

computeIfAbsent 的行为可以概括为一句话：：“如果不存在，则计算并放入”

检查 Map 中是否存在这个 key。如果不存在（或者对应的 value 是 null），则使用 mappingFunction 计算出一个新值，将这个 key-value 对放入 Map，并返回这个新值。如果 key 已经存在，则直接返回已存在的 value，mappingFunction 不会被调用。

它的内部逻辑类似于以下代码：

if (map.get(key) == null) {
V newValue = mappingFunction.apply(key);
// 根据key计算新值
if (newValue != null) {
map.put(key, newValue);
// 如果新值不为空，则放入Map
return newValue;
}
}
return map.get(key);
// 如果key已存在或新值为空，返回现有的值（可能为null）

优点

在没有 computeIfAbsent 之前，我们通常这样写代码：

Map<
String, List<
String>
> map = new HashMap<
>();
String key = "fruits";
// 传统写法
List<
String> list = map.get(key);
if (list == null) {
list = new ArrayList<
>();
list.add("Apple");
map.put(key, list);
} else {
list.add("Apple");
}
// 使用 computeIfAbsent
List<
String> list = map.computeIfAbsent(key, k ->
new ArrayList<
>());
list.add("Apple");

优点对比：

简洁性: 将检查、计算、放入和返回多个步骤合并成了一个原子操作，代码更加简洁。

原子性: 在多线程环境下，如果使用的是 ConcurrentHashMap，computeIfAbsent 的执行是线程安全的。整个“检查-计算-放入”过程是一个同步块，避免了竞态条件。

表达清晰: 代码的意图非常明确——“如果这个 key 没有值，就创建一个新的列表给我”。

使用场景

场景 1：分组归类（最常见）

这是一个非常经典的用法，用于构建一个“每个键对应一个集合”的 Map。

Map<
String, List<
Student>
> studentsByClass = new HashMap<
>();
for (Student student : allStudents) {
// 如果 className 不存在，就创建一个新 ArrayList 并放入Map
// 然后返回这个 List（无论是新创建的还是已存在的），接着添加 student
studentsByClass.computeIfAbsent(student.getClassName(), k ->
new ArrayList<
>())
.add(student);
}

场景 2：缓存（Lazy Loading）

实现一个简单的缓存，只有在需要时才计算值。

Map<
String, BigDecimal> priceCache = new HashMap<
>();
public BigDecimal getPrice(String productId) {
return priceCache.computeIfAbsent(productId, this::calculatePriceFromDatabase);
}
// 这是一个耗时的方法，只在第一次获取某个 productId 的价格时调用
private BigDecimal calculatePriceFromDatabase(String productId) {
// ... 模拟复杂的数据库查询或网络请求
return BigDecimal.TEN;
}

场景 3：初始化复杂对象

确保 Map 中的每个键都有一个初始化好的、非空的复杂对象。

Map<
Integer, Config> configMap = new HashMap<
>();
// 获取 ID 为 123 的配置，如果没有则用默认配置初始化
Config config = configMap.computeIfAbsent(123, id ->
new Config(...));
config.doSomething();

注意事项

mappingFunction 不应返回 null： 如果 mapping function 计算后返回 null，则不会创建任何映射，该方法也会返回 null。这通常不是你想要的，可能会导致后续的 NullPointerException。

ConcurrentHashMap 的线程安全性： 在 ConcurrentHashMap 中，computeIfAbsent 是线程安全的。整个计算过程是在锁内执行的，这意味着 mappingFunction 不应该是一个耗时很长的任务，否则会成为性能瓶颈。

递归调用： 严禁在 ConcurrentHashMap 的 computeIfAbsent 的 mappingFunction 中尝试再次修改这个 Map 本身（例如，再次调用 computeIfAbsent 或 put），这可能会导致死锁。