`Map`接口的`compute`方法在Java 8中引入，是一种用于对Map中的键值对进行计算和更新操作的实用方法。它允许我们在单个原子操作中对特定键进行计算并更新其值，而不需要先检查键是否存在。
以下是`compute`方法的签名：
```java default V compute(K key, BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) ```
参数解释
- `key`：需要重新计算其值的键。
- `remappingFunction`：用于计算新值的函数，接受两个参数：键（key）和与该键关联的当前值（value），返回计算后的新值。
返回值
- 返回与指定键关联的新值，如果该值已被移除，则返回 `null`。
工作机制
1. 如果指定的键尚不存在或其值为 `null`，则 `remappingFunction` 接受的第二个参数也为 `null`。
2. 如果 `remappingFunction` 返回 `null`，则该键从Map中删除。
3. 如果 `remappingFunction` 返回非 `null` 值，则此值将作为该键的新值插入Map。
使用示例
下面是一些使用 `compute` 方法的示例，以帮助理解其工作机制。
示例1：基本使用
```java import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class ComputeExample { public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("a", 1); map.put("b", 2); // 使用compute方法更新键"a"的值 map.compute("a", (key, value) -> (value == null) ? 1 : value + 1); System.out.println(map); // 输出: {a=2, b=2} // 使用compute方法添加一个新键"c" map.compute("c", (key, value) -> (value == null) ? 1 : value + 1); System.out.println(map); // 输出: {a=2, b=2, c=1} // 使用compute方法将键"b"的值设为null，从而删除该键 map.compute("b", (key, value) -> null); System.out.println(map); // 输出: {a=2, c=1} } } ```
示例2：处理空值
```java import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class ComputeWithNullExample { public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("a", null); // 使用compute方法处理空值 map.compute("a", (key, value) -> (value == null) ? 42 : value + 1); System.out.println(map); // 输出: {a=42} // 更新一个不存在的键"d"，这将添加该键 map.compute("d", (key, value) -> (value == null) ? 7 : value + 1); System.out.println(map); // 输出: {a=42, d=7} } } ```
与其他方法的比较
- **`computeIfAbsent`**：如果键不存在或映射到 `null`，则计算其值并添加到Map中；否则返回现有值。
- **`computeIfPresent`**：如果键存在且非 `null`，则计算其新值；如果新值为 `null`，则删除该键。
- **`merge`**：当键存在时执行合并操作，当键不存在时添加键值对。
注意事项
- `compute` 方法会修改Map，因此在多线程环境中使用时需确保适当的同步控制。
- `remappingFunction` 不应产生副作用，因为同一函数可能被多次调用。
当使用 `compute` 方法时，需要注意以下几点：
1. `remappingFunction` 应该是纯函数（pure function），即给定相同的输入，始终返回相同的输出，而且不会产生任何副作用。这是因为 `remappingFunction` 可能会多次调用，具有副作用的函数可能导致意想不到的结果。
2. 在多线程环境中使用 `compute` 方法时，需要注意并发访问的线程安全性。如果多个线程同时对同一个 `Map` 进行修改操作，可能会导致数据不一致或异常。可以通过使用同步机制（如 `synchronized` 关键字）或使用并发安全的 `ConcurrentHashMap` 来确保线程安全。
3. 如果 `remappingFunction` 抛出异常，在计算新值时可能会导致整个 `compute` 操作失败，并且 `Map` 中的原始值将保持不变。在处理异常时，需要根据实际情况进行适当的处理。
4. `remappingFunction` 不会修改其他键值对。它只会影响被计算的键对应的值。
5. `compute` 方法在计算新值时需要传入键和当前值作为参数，因此如果计算新值所需的信息不仅仅限于键和值，可以考虑使用其他方法，如 `computeIfPresent` 或 `merge`。
总之，`compute` 方法是一个方便的工具，可以在单个原子操作中对指定键的值进行计算和更新。使用时需要注意线程安全性、异常处理和函数的纯性，以确保正确且可靠地更新 `Map` 中的值。
