Java8 Map中新增的方法使用總結
前言
得益於 Java 8 的 default 方法特性，Java 8 對 Map 增加了不少實用的預設方法，像 getOrDefault, forEach, replace, replaceAll, putIfAbsent, remove(key, value), computeIfPresent, computeIfAbsent, compute 和merge 方法。另外與 Map 相關的 Map.Entry 也新加了多個版本的 comparingByKey 和 comparingByValue 方法。
為達到熟練運用上述除 getOrDefault 和 forEach 外的其他方法，有必要逐一體驗一番，如何呼叫，返回值以及呼叫後的效果如何。看看每個方法不至於 Java 8 那麼多年還總是 if(map.containsKey(key))... 那樣的老套操作。
前注：Map 新增方法對 present 的判斷是 map.containsKey(key) && map.get(key) != null，簡單就是 map.get(key) != null，也就是即使 key 存在，但對應的值為 null 的話也視為 absent。absent 就是 map.get(key) == null。
不同 Map 實現對 key/value 是否能為 null 有不同的約束, HashMap, LinkedHashMap, key 和 value 都可以為 null 值，TreeMap 的 key 為不能為 null, 但 value 可以為 null, 而 Hashtable, ConcurrentMap 則 key 和 value 都不同為 null。一句話 absent/present 的判斷是 map.get(key) 是否為 null。
方法介紹的順序是它們相對於本人的生疏程度而定的。每個方法介紹主要分兩部分，參考實現程式碼與示例程式碼執行效果。參考實現程式碼摘自 JDK 官方的 Map JavaDoc。
putIfAbsent 方法
方法原型 V putIfAbsent(K key, V value) , 如果 key 不存在或相關聯的值為 null, 則設定新的 key/value 值。
參考實現：
V v = get(key);
if (v == null) {
v = put(key, value);
}
return v;如果原 map 中對應 key 的值為為 null 返回舊值，或者返回新的 value 值
示例及效果：
String ret;
Map<String, String> map = new HashMap<>();
ret = map.putIfAbsent("a", "aaa"); //ret 為"aaa", map 為 {"a":"aaa"}
ret = map.putIfAbsent("a", "bbb"); //ret 為 "aaa", map 還是 {"a":"aaa"}
map.put("b", null);
ret = map.putIfAbsent("b", "bbb"); //ret 為 "bbb", map 為 {"a":"aaa","b":"bbb"}
computeIfPresent 方法
方法原型 V computeIfPresent(K key, BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction)，如果指定的 key 存在並且相關聯的 value 不為 null 時，根據舊的 key 和 value 計算 newValue 替換舊值，newValue 為 null 則從 map 中刪除該 key; key 不存在或相應的值為 null 時則什麼也不做，方法的返回值為最終的 map.get(key)。
參考實現：
if (map.get(key) != null) {
V oldValue = map.get(key);
V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);
if (newValue != null)
map.put(key, newValue);
else
map.remove(key);
}
示例及效果：
String ret;
Map<String, String> map = new HashMap<>();
ret = map.computeIfPresent("a", (key, value) -> key + value); //ret null, map 為 {}
map.put("a", null); //map 為 ["a":null]
ret = map.computeIfPresent("a", (key, value) -> key + value); //ret null, map 為 {"a":null}
map.put("a", "+aaa");
ret = map.computeIfPresent("a", (key, value) -> key + value); //ret "a+aaa", map 為 {"a":"a+aaa"}
ret = map.computeIfPresent("a", (key, value) -> null); //ret 為 null, map 為 {}，計算出的 null 把 key 刪除了
計算出的值為 null 時直接刪除 key 而不是設定對應 key 的值為 null, 這能照顧到值不能為 null 的 Map 實現，如 Hashtable 和 ConcurrentMap。
computeIfAbsent 方法
方法原型 V computeIfAbsent(K key, Function<? super <, ? extends V> mappingFunction), 與上一個方法相反，如果指定的 key 不存在或相關的 value 為 null 時，設定 key 與關聯一個計算出的非 null 值，計算出的值為 null 的話什麼也不做(不會去刪除相應的 key)。如果 key 存在並且對應 value 為 null 的話什麼也不做。同樣，方法的返回值也是最終的 map.get(key)。
參考實現：
if (map.get(key) == null) {
V newValue = mappingFunction.apply(key);
if (newValue != null)
map.put(key, newValue);
}
示例及效果：
String ret;
Map<String, String> map = new HashMap<>();
ret = map.computeIfAbsent("a", key -> key + "123"); //ret "a123", map 為 {"a":"a123"}
ret = map.computeIfAbsent("a", key -> key + "456"); //ret "a123", map 為 {"a":"a123"}
map.put("a", null);
ret = map.computeIfAbsent("a", key -> key + "456"); //ret "a456", map 為 {"a":"a456"}
ret = map.computeIfAbsent("a", key -> null); //ret 為 "a456", map 為 {"a":"a456"}
replace(K key, V value) 方法
只要 key 存在，不管對應值是否為 null，則用傳入的 value 替代原來的值。即使傳入的 value 是 null 也會用來替代原來的值，而不是刪除，注意這對於 value 不能為 null 值的 Map 實現將會造成 NullPointerException。key 不存在不會修改 Map 的內容，返回值總是原始的 map.get(key) 值。
參考實現：
if (map.containsKey(key)) {
return map.put(key, value);
} else
return null;
示例及效果：
String ret;
Map<String, String> map = new HashMap<>();
ret = map.replace("a", "abc"); //ret 為 null，map 為 {}
map.put("a", "ddd");
ret = map.replace("a", "abc"); //ret 為 "ddd", map 為 {"a":"abc"}
ret = map.replace("a", null); //ret 為 "abc", map 為 {"a":null}
ret = map.replace("a", "ddd"); //ret 為 null, map 為 {"a":"ddd"}
replace(K key, V oldValue, V newValue)
當且僅當 key 存在，並且對應值與 oldValue 不相等，才用 newValue 作為 key 的新相關聯值，返回值為是否進行了替換。
參考實現：
if (map.containsKey(key) && Objects.equals(map.get(key), value)) {
map.put(key, newValue);
return true;
} else
return false;
示例及效果：
boolean ret;
Map<String, String> map = new HashMap<>() ;
ret = map.replace("a", null, "aaa"); //ret 為 false, map 為 {}
map.put("a", null);
ret = map.replace("a", null, "aaa"); //ret 為 true, map 為 {"a":"aaa"}
ret = map.replace("a", "aaa", null); //ret 為 true, map 為 {"a":null}
ret = map.replace("a", "aaa", "bbb");//ret 為 false, map 為 {"a":null}
replaceAll 方法
方法原型 void replaceAll(BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> function)。它更像一個傳統函式型語言的 map 函式，即對於 Map 中的每一個元素應用函式 function, 輸入為 key 和 value。
參考實現：
for (Map.Entry<K, V> entry : map.entrySet()) entry.setValue(function.apply(entry.getKey(), entry.getValue()));
示例及效果：
Map<String, String> map = new HashMap<>() ;
map.put("a", "aaa");
map.put("b", "bbb"); //map 為 {"a":"aaa","b":"bbb"}
map.replaceAll((key, value) -> key + "-" + value); //map 為 {"a":"a-aaa","b":"b-bbb"}
remove(key, value)
這個也不用多說，key 與 value 都匹配時才刪除。
參考實現：
if (map.containsKey(key) && Objects.equals(map.get(key), value)) {
map.remove(key);
return true;
} else
return false;
compute 方法
方法原型 V compute(K key, BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction), 它是 computeIfAbsent 與 computeIfPresent 的結合體。也就是既不管 key 存不存在，也不管 key 對應的值是否為 null, compute 死活都要設定與 key 相關聯的值，或者計算出的值為 null 時刪除相應的 key, 返回值為最終的 map.get(key)。
參考實現：
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 {
if (newValue != null)
map.put(key, newValue);
else
return null;
}
示例及效果：
String ret;
Map<String, String> map = new HashMap<>() ;
ret = map.compute("a", (key, value) -> "a" + value); //ret="anull", map={"a":"anull"}
ret = map.compute("a", (key, value) -> "a" + value); //ret="aanull", map={"a":"aanull"}
ret = map.compute("a", (key, value) -> null); //ret=null, map={}
merge 方法
方法原型 V merge(K key, V value, BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V> remappingFucntion)，這是至今來說比較神祕的一個方法，尚未使用到它。如果指定的 key 不存在，或相應的值為 null 時，則設定 value 為相關聯的值。否則根據 key 對應的舊值和 value 計算出新的值 newValue，newValue 為 null 時，刪除該key, 否則設定 key 對應的值為 newValue。方法的返回值也是最終的 map.get(key) 值。
參考實現：
V oldValue = map.get(key); V newValue = (oldValue == null) ? value : remappingFunction.apply(oldValue, value); if (newValue == null) map.remove(key); else map.put(key, newValue);
注意 value 不能為 null 值
示例及效果：
String ret;
Map<String, String> map = new HashMap<>() ;
ret = map.merge("a", "aa", (oldValue, value) -> oldValue + "-" + value); //ret="aa", map={"a":"aa"}
ret = map.merge("a", "bb", (oldValue, value) -> oldValue + "-" + value); //ret="aa-bb", map={"a":"aa-bb"}
ret = map.merge("a", "bb", (oldValue, value) -> null); //ret=null, map={}
map.put("a", null);
ret = map.merge("a", "aa", (oldValue, value) -> oldValue + "-" + value); //ret="aa", map={"a":"aa"}
map.put("a", null);
ret = map.merge("a", "bb", (oldValue, value) -> null); //ret="bb", map={"a":"bb"}
ret = map.merge("a", null, (oldValue, value) -> oldValue + "-" + value); //NullPointerException, value 不能為 null
Map.Entry comparingByKey 和 comparingByValue 方法
另外介紹一下 Map.Entry 新加的兩個排序方法，它們分別有無參與帶 Comparator 引數可巢狀使用的兩個版本。comparingByKey(), comparingByKey(Comparator<? super K> cmp), comparingByValue() 和 comparingByValue(Comparator<? super V> cmp)。
示例程式碼如下：
map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByKey()).collect(Collectors.toList()); map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByKey(String::compareTo)).collect(Collectors.toList()); map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByValue()).collect(Collectors.toList()); map.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByValue(String::compareTo)).collect(Collectors.toList());