1. 概述
Java 8 为 Map 接口引入了一个非常实用的默认方法：computeIfAbsent。这个方法在处理“缓存”、“懒加载”、“避免重复计算”等场景时极为高效，能帮你写出更简洁、线程安全的代码。
本文将深入解析该方法的签名、典型用法以及各种边界情况的处理方式。✅ 掌握它，能让你在集合操作中少写很多 if-else 踩坑。
2. Map.computeIfAbsent 方法详解
先看方法签名：
default V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction)
参数说明：
key：要查询的键mappingFunction：一个函数式接口，用于在键不存在时计算值（key -> value）
⚠️ 关键点：**mappingFunction 只有在 key 不存在或对应 value 为 null 时才会执行**。这是它比手动 if(map.get(key) == null) 更高效、更安全的核心原因。
2.1 键已存在且值非 null
如果 key 已存在，并且对应的 value 不是 null，则直接返回现有值，不会执行 mappingFunction。
Map<String, Integer> stringLength = new HashMap<>();
stringLength.put("John", 5);
assertEquals((long) stringLength.computeIfAbsent("John", s -> s.length()), 5);
✅ 注意：虽然 "John".length() 是 4，但由于 map 中已有值 5，所以 computeIfAbsent 直接返回 5，lambda 表达式根本没执行。这是线程安全的关键。
2.2 键不存在或值为 null，执行 mappingFunction
如果 key 不存在，或其值为 null，则会调用 mappingFunction 计算新值，并将结果放入 map（除非计算结果为 null）。
Map<String, Integer> stringLength = new HashMap<>();
// key 不存在，执行 s -> s.length()，返回 4
assertEquals((long) stringLength.computeIfAbsent("John", s -> s.length()), 4);
// 值已被缓存
assertEquals((long) stringLength.get("John"), 4);
✅ 这个特性非常适合做“懒加载”或“缓存初始化”，比如：
// 缓存用户权限，避免重复查询数据库
Map<String, List<String>> userPermissions = new ConcurrentHashMap<>();
List<String> permissions = userPermissions.computeIfAbsent(userId, this::loadPermissionsFromDB);
2.3 mappingFunction 返回 null
如果 mappingFunction 显式返回 null，那么 不会 将 null 存入 map，map 保持原状（即该 key 仍不存在）。
Map<String, Integer> stringLength = new HashMap<>();
// 函数返回 null，map 不会记录任何映射
assertEquals(stringLength.computeIfAbsent("John", s -> null), null);
// 确认 key 不存在
assertNull(stringLength.get("John"));
⚠️ 注意：这与 put(key, null) 不同，后者会显式存入 null。computeIfAbsent 的设计避免了缓存“空值”导致的误判。
2.4 mappingFunction 抛出异常
如果 mappingFunction 抛出未检查异常（unchecked exception），该异常会直接向上抛出，不会 修改 map。
@Test(expected = RuntimeException.class)
public void whenMappingFunctionThrowsException_thenExceptionIsRethrown() {
Map<String, Integer> stringLength = new HashMap<>();
stringLength.computeIfAbsent("John", s -> {
throw new RuntimeException("计算失败");
});
}
✅ 这意味着你需要在 mappingFunction 内部处理可能的异常，否则会中断流程。简单粗暴但有效。
3. 总结
computeIfAbsent 是 Java 8 集合 API 的一大亮点，它的原子性操作让你无需额外同步就能安全地实现：
- ✅ 缓存加载（如：ConcurrentHashMap + computeIfAbsent）
- ✅ 避免重复计算
- ✅ 构建嵌套集合（如
Map<String, List<T>>）
只要记住它的核心逻辑：只在 absence 时 compute，且 null 不缓存，就能避免大多数踩坑。
所有示例代码均可在 GitHub 获取：https://github.com/eugenp/tutorials/tree/master/core-java-modules/core-java-collections-maps-3