Question

这里我将会给大家演示用 ConcurrentHashMap 类和 lambda 表达式实现一个本地缓存。因为 Map 有一个新的方法可以在 key 为 Null 的时候自动计算一个新的 value 值。非常完美的实现 cache。来看下代码：

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        System.out.println(
            "f(" + i + ") = " + fibonacci(i));
}

static int fibonacci(int i) {
    if (i == 0)
        return i;

    if (i == 1)
        return 1;

    System.out.println("Calculating f(" + i + ")");
    return fibonacci(i - 2) + fibonacci(i - 1);
}

当然，这种方式很傻瓜了。即使对于一个非常小的数，例如 fibonacci(5)，上面的代码打印出很多行，而且都是在进行重复计算，输出如下（只截取一部分）：

Calculating f(6)
Calculating f(4)
Calculating f(2)
Calculating f(3)
Calculating f(2)
Calculating f(5)
Calculating f(3)
Calculating f(2)
Calculating f(4)
Calculating f(2)
Calculating f(3)
Calculating f(2)
f(6) = 8

我们想要做的就是创建一个缓存，用来计算斐波那契数列。最直接的方法就是在缓存中存放所有的 value 值。cache 的创建如下：

static Map<Integer, Integer> cache = new ConcurrentHashMap<>();

（译者注：这种写法在 Java8 中是允许的）

声明 cache 之后，通过 Map.computeIfAbsent() 方法，可以在 key 所对应的 value 值不存在的情况下，计算一个新的 value 值。超高速缓存（Caching）！由于这个方法是自动执行的，而且我们使用了 ConcurrentHashMap 对象，这个缓存是线程安全的，不需要手动的去写同步方法。另外，它不仅仅可以处理斐波那契额数列，在其他地方也可以被重复使用。

不过现在，我们看看如何在 fibonacci() 方法中使用缓存。

static int fibonacci(int i) {
    if (i == 0)
        return i;

    if (i == 1)
        return 1;

    return cache.computeIfAbsent(i, (key) ->
                 fibonacci(i - 2)
               + fibonacci(i - 1));
}

瞧瞧。不能比这个再简单了吧。想要证明吗？好吧，每当我们计算一个新值的时候，都在控制台输出信息：

static int fibonacci(int i) {
    if (i == 0)
        return i;

    if (i == 1)
        return 1;

    return cache.computeIfAbsent(i, (key) -> {
        System.out.println(
            "Slow calculation of " + key);

        return fibonacci(i - 2) + fibonacci(i - 1);
    });
}

程序输出如下：

f(0) = 0
f(1) = 1
Slow calculation of 2
f(2) = 1
Slow calculation of 3
f(3) = 2
Slow calculation of 4
f(4) = 3
Slow calculation of 5
f(5) = 5
Slow calculation of 6
f(6) = 8
Slow calculation of 7
f(7) = 13
Slow calculation of 8
f(8) = 21
Slow calculation of 9
f(9) = 34

在 Java7 下又如何实现呢？

这样代码就会多一些，我们可以使用 double-checked locking 来实现：

static int fibonacciJava7(int i) {
    if (i == 0)
        return i;

    if (i == 1)
        return 1;

    Integer result = cache.get(i);
    if (result == null) {
        synchronized (cache) {
            result = cache.get(i);

            if (result == null) {
                System.out.println(
                    "Slow calculation of " + i);

                result = fibonacci(i - 2)
                       + fibonacci(i - 1);
                cache.put(i, result);
            }
        }
    }

    return result;
}

注：你实际的解决方案很可能会用到 Guava Caches。

总结：Lambdas 表达式是 Java8 中非常重要的一部分。我们不要忘记添加到库中的所有的新特性。