一、概念及使用介紹

在JAVA8的Map接口中，增加了一個方法computeIfAbsent，此方法簽名如下：

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

Map接口的實現類如HashMap,ConcurrentHashMap,HashTable等繼承了此方法，通過此方法可以構建JAVA本地緩存，降低程序的計算量，程序的復雜度，使代碼簡潔，易懂。

此方法首先判斷緩存MAP中是否存在指定key的值，如果不存在，會自動調用mappingFunction(key)計算key的value，然后將key = value放入到緩存Map,java8會使用thread-safe的方式從cache中存取記錄。

如果mappingFunction(key)返回的值為null或拋出異常，則不會有記錄存入map

二、代碼樣例

import java.util.HashMap;  
import java.util.HashSet;  
import java.util.Map;  
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;  
import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
 
public class Main {  
    static Map<Integer, Integer> cache = new ConcurrentHashMap<>();  
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
        cache.put(0, 0);  
        cache.put(1, 1);  
        // 普通方式  
        System.out.println("Fibonacci(7) = " + fibonacci(7));  
        // 采用java7的同步線程方式及java8的本地緩存的方式  
        System.out.println("FibonacciJava8(7) = " + fibonacciJava8(7));  
        System.out.println("FibonacciJava7(7) = " + fibonacciJava7(7));  
 
        // 構建多值Map樣例代碼  
        Map<String, HashSet<String>> map1 = new HashMap<>();  
        map1.computeIfAbsent("fruits", k -> genValue(k)).add("apple");  
        map1.computeIfAbsent("fruits", k -> genValue(k)).add("orange");  
        map1.computeIfAbsent("fruits", k -> genValue(k)).add("pear");  
        map1.computeIfAbsent("fruits", k -> genValue(k)).add("banana");  
        map1.computeIfAbsent("fruits", k -> genValue(k)).add("water");  
        System.out.println(map1);  
 
        //測試多線程并發處理，是否同步操作  
        Map<String, String> map2 = new ConcurrentHashMap<>();  
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();  
        for (int i = 0; i < 5; i++) {  
            exec.execute(() -> {  
                map2.computeIfAbsent("name", k -> genValue2(k));  
                map2.computeIfAbsent("addr", k -> genValue2(k));  
                map2.computeIfAbsent("email", k -> genValue2(k));  
                map2.computeIfAbsent("mobile", k -> genValue2(k));  
            });  
        }  
        exec.shutdown();  
        exec.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS);  
        System.out.println(map2);  
    }  
 
    static HashSet<String> genValue(String str) {  
        return new HashSet<String>();  
    }  
 
    static String genValue2(String str) {  
        System.out.println("===");  
        return str + "2";  
    }  
 
    /**  
     * 普通的實現方式 普通方式使用大量的計算，存在性能問題. 并且計算量隨著n的增加呈指數級增加，需要用到一些緩存策略，并且是線程安全的.  
     *   
     * @param n  
     * @return  
     */ 
    static int fibonacci(int n) {  
        if (n == 0 || n == 1)  
            return n;  
 
        System.out.println("calculating Fibonacci(" + n + ")");  
        return fibonacci(n - 2) + fibonacci(n - 1);  
    }  
 
    /**  
     * 采用java8的本地緩存方式 如果緩存MAP中不存在指定key的值，會自動調用mappingFunction(key)計算key的value  
     * 然后將key = value放入到緩存Map,java8會使用thread-safe的方式從cache中存取記錄  
     *   
     * @param n  
     * @return  
     */ 
    static int fibonacciJava8(int n) {  
        return cache.computeIfAbsent(n, (key) -> {  
            System.out.println("calculating FibonacciJava8 " + n);  
            return fibonacciJava8(n - 2) + fibonacciJava8(n - 1);  
        });  
    }  
 
    /**  
     * 在java7中的實現方式  
     * 在java7中，通過synchronized進行線程同步，檢查緩存是否存在key對應的值，如果不存在才進行計算并放入緩存中  
     * 為了更好的性能，需要使用 double-checked locking，那樣代碼會更復雜  
     *   
     * @param n  
     * @return  
     */ 
    static int fibonacciJava7(int n) {  
        if (n == 0 || n == 1)  
            return n;  
 
        Integer result = cache.get(n);  
 
        if (result == null) {  
            synchronized (cache) {  
                result = cache.get(n);  
 
                if (result == null) {  
                    System.out.println("calculating FibonacciJava7(" + n + ")");  
                    result = fibonacciJava7(n - 2) + fibonacciJava7(n - 1);  
                    cache.put(n, result);  
                }  
            }  
        }  
        return result;  
    }  
}  

三、程序運行結果

calculating Fibonacci(7)  
calculating Fibonacci(5)  
calculating Fibonacci(3)  
calculating Fibonacci(2)  
calculating Fibonacci(4)  
calculating Fibonacci(2)  
calculating Fibonacci(3)  
calculating Fibonacci(2)  
calculating Fibonacci(6)  
calculating Fibonacci(4)  
calculating Fibonacci(2)  
calculating Fibonacci(3)  
calculating Fibonacci(2)  
calculating Fibonacci(5)  
calculating Fibonacci(3)  
calculating Fibonacci(2)  
calculating Fibonacci(4)  
calculating Fibonacci(2)  
calculating Fibonacci(3)  
calculating Fibonacci(2)  
Fibonacci(7) = 13 
calculating FibonacciJava8 7 
calculating FibonacciJava8 5 
calculating FibonacciJava8 3 
calculating FibonacciJava8 2 
calculating FibonacciJava8 4 
calculating FibonacciJava8 6 
FibonacciJava8(7) = 13 
FibonacciJava7(7) = 13 
{fruits=[orange, banana, apple, pear, water]}  
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===  
{name=name2, mobile=mobile2, addr=addr2, email=email2}  

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