引言

Java 8 引入了许多新特性，其中最受欢迎的莫过于 Stream API 和 Lambda 表达式。它们不仅让代码更加简洁，也极大地提升了开发效率。本文将聚焦 Java 8 中一些方便又实用的 Map 函数，通过示例代码和源码解析，带你全面掌握这些强大的工具。

一、Java 8 中的 Map 函数

Java 8 为 Map 提供了许多新的方法，这些方法极大地简化了常见的操作。以下是一些最常用的 Map 函数：

1. forEach： forEach 方法用于对 Map 中的每个键值对执行给定的操作。

   Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
   map.put("A", 1);
   map.put("B", 2);
   map.put("C", 3);

   map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ": " + value));

2. computeIfAbsent： computeIfAbsent 方法在指定的键不存在时，计算并添加一个新的键值对。

   Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
   map.put("A", 1);

   map.computeIfAbsent("B", k -> 2);
   System.out.println(map); // 输出: {A=1, B=2}

3. computeIfPresent： computeIfPresent 方法在指定的键存在时，计算并更新其值。

   Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
   map.put("A", 1);

   map.computeIfPresent("A", (k, v) -> v + 1);
   System.out.println(map); // 输出: {A=2}

4. merge： merge 方法用于合并两个值，如果指定的键存在，则应用给定的函数来合并旧值和新值。

   Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
   map.put("A", 1);

   map.merge("A", 2, Integer::sum);
   System.out.println(map); // 输出: {A=3}

5. getOrDefault： getOrDefault 方法在指定的键不存在时，返回一个默认值。

   Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
   map.put("A", 1);

   int value = map.getOrDefault("B", 0);
   System.out.println(value); // 输出: 0

二、示例代码

以下是一个综合示例，展示了如何使用这些 Map 函数：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapFunctionsExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("A", 1);
        map.put("B", 2);

        // forEach 示例
        map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ": " + value));

        // computeIfAbsent 示例
        map.computeIfAbsent("C", k -> 3);
        System.out.println("After computeIfAbsent: " + map);

        // computeIfPresent 示例
        map.computeIfPresent("A", (k, v) -> v + 1);
        System.out.println("After computeIfPresent: " + map);

        // merge 示例
        map.merge("B", 3, Integer::sum);
        System.out.println("After merge: " + map);

        // getOrDefault 示例
        int value = map.getOrDefault("D", 0);
        System.out.println("Value for key 'D': " + value);
    }
}

三、源码解析

在 Java 8 中，这些 Map 函数的实现主要体现在 java.util.HashMap 类中。以下是部分源码解析：

1. forEach： forEach 方法遍历 Map 中的每个键值对，并对其执行给定的操作。

   default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {
       Objects.requireNonNull(action);
       for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {
           K k;
           V v;
           try {
               k = entry.getKey();
               v = entry.getValue();
           } catch (IllegalStateException ise) {
               // this usually means the entry is no longer in the map.
               throw new ConcurrentModificationException(ise);
           }
           action.accept(k, v);
       }
   }

2. computeIfAbsent： computeIfAbsent 方法在指定键不存在时，计算并添加一个新的键值对。

   public V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction) {
       Objects.requireNonNull(mappingFunction);
       V v;
       if ((v = get(key)) == null) {
           V newValue;
           if ((newValue = mappingFunction.apply(key)) != null) {
               put(key, newValue);
               return newValue;
           }
       }
       return v;
   }

3. computeIfPresent： computeIfPresent 方法在指定键存在时，计算并更新其值。

   public V computeIfPresent(K key, BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
       Objects.requireNonNull(remappingFunction);
       V oldValue;
       if ((oldValue = get(key)) != null) {
           V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);
           if (newValue != null) {
               put(key, newValue);
               return newValue;
           } else {
               remove(key);
               return null;
           }
       } else {
           return null;
       }
   }

4. merge： merge 方法用于合并两个值，如果指定键存在，则应用给定的函数来合并旧值和新值。

   public V merge(K key, V value, BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
       Objects.requireNonNull(remappingFunction);
       Objects.requireNonNull(value);
       V oldValue = get(key);
       V newValue = (oldValue == null) ? value : remappingFunction.apply(oldValue, value);
       if (newValue == null) {
           remove(key);
       } else {
           put(key, newValue);
       }
       return newValue;
   }

5. getOrDefault： getOrDefault 方法在指定键不存在时，返回一个默认值。

   public V getOrDefault(Object key, V defaultValue) {
       V v;
       return ((v = get(key)) != null) ? v : defaultValue;
   }

四、总结

本文详细介绍了 Java 8 中一些方便又实用的 Map 函数，重点解析了 forEach、computeIfAbsent、computeIfPresent、merge 和 getOrDefault 的用法。通过示例代码和源码解析，帮助你深入理解这些函数的实现原理。在实际开发中，合理使用这些 Map 函数可以让你的代码更加简洁高效。

互动与讨论

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