使用Map.merge()替代ConcurrentHashMap

banq發表於2019-03-10
HashMap

Map.merge()意味著我們可以原子地執行插入或更新操作，它是執行緒安全的，ConcurrentHashMap雖然也是執行緒安全的，但不是所有操作都是，例如get()之後再put()就不是了，這時使用merge()確保沒有更新會丟失。

 Map.merge()可以解釋如下：它將新值置於指定的key鍵下（如果不存在）或更新具有給定值的現有鍵（UPSERT）。讓我們從最基本的例子開始：計算唯一的單詞出現次數。

var map = new HashMap<String, Integer>();
words.forEach(word -> {
    var prev = map.get(word);
    if (prev == null) {
        map.put(word, 1);
    } else {
        map.put(word, prev + 1);
    }
});


執行結果：

var words = List.of("Foo", "Bar", "Foo", "Buzz", "Foo", "Buzz", "Fizz", "Fizz");
//...
{Bar=1, Fizz=2, Foo=3, Buzz=2}


避免條件邏輯重構：

words.forEach(word -> {
    map.putIfAbsent(word, 0);
    map.put(word, map.get(word) + 1);
});


putIfAbsent()是一個必要的邪惡，否則，程式碼會在第一次出現之前未出現過的單詞時發生中斷。

另外，我發現map.get(word)裡面map.put()有點尷尬。讓我們擺脫它吧！

words.forEach(word -> {
    map.putIfAbsent(word, 0);
    map.computeIfPresent(word, (w, prev) -> prev + 1);
});


computeIfPresent()僅當question（word）中的鍵key存在時才呼叫給定的轉換。否則什麼都不做。我們透過將key初始化為零確保key存在，因此增量始終有效。
我們可以做得更好嗎？我們可以削減額外的初始化，但我不推薦它：

words.forEach(word ->
        map.compute(word, (w, prev) -> prev != null ? prev + 1 : 1)
);


compute()類似computeIfPresent()，但無論是否存在指定的key，都會呼叫它。如果key的值不存在，則prev引數為null。
移動簡單的if語句到隱藏在lambda中的三元表示式遠非最優。
這就是merge()閃耀的地方。在我向您展示最終版本之前，讓我們看一下稍微簡化的預設實現Map.merge()：

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


merge()適用於兩種情況。如果給定的key不存在，它就變成了put(key, value)。但是，如果key已經有一些值，我們remappingFunction可以合併舊的。這個功能是免費的：
  • 只需返回新值即可覆蓋舊值： (old, new) -> new
  • 只需返回舊值即可保留舊值： (old, new) -> old
  • 以某種方式合併兩者，例如： (old, new) -> old + new
  • 甚至刪除舊值： (old, new) -> null


下面是merge解決我們的案例：

words.forEach(word ->
        map.merge(word, 1, (prev, one) -> prev + one)
);


如果word這個key不存在則1置其下，否則新增1到現有值。我將其中一個引數命名為“ one”，因為在我們的示例中它始終是...... 1.
遺憾地，remappingFunction需要兩個引數，其中第二個是我們即將要插入的值（插入或更新）。從技術上講，我們已經知道這個值，因此(word, 1, prev -> prev + 1)更容易弄懂，但是沒有這樣的API。


好的，但merge() 真的有用嗎？想象一下，你有一個帳戶操作（建構函式，getter和其他有用的屬性省略）：

class Operation {
    private final String accNo;
    private final BigDecimal amount;
}


不同賬戶的操作：

var operations = List.of(
    new Operation("123", new BigDecimal("10")),
    new Operation("456", new BigDecimal("1200")),
    new Operation("123", new BigDecimal("-4")),
    new Operation("123", new BigDecimal("8")),
    new Operation("456", new BigDecimal("800")),
    new Operation("456", new BigDecimal("-1500")),
    new Operation("123", new BigDecimal("2")),
    new Operation("123", new BigDecimal("-6.5")),
    new Operation("456", new BigDecimal("-600"))
);


我們希望為每個帳戶計算餘額（總金額）。沒有merge()這個是非常麻煩的：

var balances = new HashMap<String, BigDecimal>();
 

operations.forEach(op -> {
    var key = op.getAccNo();
    balances.putIfAbsent(key, BigDecimal.ZERO);
    balances.computeIfPresent(key, (accNo, prev) -> prev.add(op.getAmount()));
});


但是有了merge幫助：

operations.forEach(op ->
        balances.merge(op.getAccNo(), op.getAmount(), 
                (soFar, amount) -> soFar.add(amount))
);


你在這裡看到方法引用的使用機會嗎？

operations.forEach(op ->
        balances.merge(op.getAccNo(), op.getAmount(), BigDecimal::add)
);


結果如下：
{123=9.5, 456=-100}

 

相關文章