Kotlin 中原地修改 Map 元素的几种方式

1. 简介

Map 是我们日常开发中最常用的集合类型之一，用于存储键值对数据。在实际编码中，经常会遇到需要原地修改某个 key 对应 value 的场景。

本文将系统梳理 Kotlin 中实现 Map 原地修改的多种方法，帮助你在不同业务场景下选择最合适的方案，避免踩坑 ❌。

✅ 所有示例均基于 MutableMap，不可变 Map（如 mapOf()）无法修改，这是基本常识不再赘述。

2. 使用 MutableMap 接口

Kotlin 中可变 Map 实现了 MutableMap<K, V> 接口，它继承自只读 Map 接口，并提供了增删改操作的支持。这是所有修改操作的基础。

2.1 使用 put() 方法

put(key, value) 是最直接的方式：如果 key 已存在，则覆盖旧值；否则新增条目。

@Test
fun `modifies mutable map entry using put method`() {
    val map = mutableMapOf("key1" to "value1", "key2" to "value2")
    map.put("key1", "new value")

    assertEquals("new value", map["key1"])
}

⚠️ 注意：虽然 put() 常用于添加元素，但它对已有 key 的行为是无条件覆盖，不会报错也不会提示。这一点在并发或复杂逻辑中容易引发隐蔽 bug。

2.2 使用中括号赋值操作符（Bracket Operator）

Kotlin 支持操作符重载，map[key] = value 实际调用的是 set(key, value)，语义更简洁。

@Test
fun `modifies mutable map entry using bracket operator`() {
    val map = mutableMapOf("key1" to "value1", "key2" to "value2")
    map["key1"] = "new value"

    assertEquals("new value", map["key1"])
}

✅ 推荐日常使用这种写法，代码更直观、易读，尤其适合配置项更新等简单场景。

3. 使用 replace() 方法

当你希望仅当 key 存在时才更新 value，就应该用 replace(key, newValue)。

@Test
fun `modifies mutable map entry using replace method`() {
    val map = mutableMapOf("key1" to "value1", "key2" to "value2")
    map.replace("key1", "new value")

    assertEquals("new value", map["key1"])
}

✅ 关键特性：

如果 key 存在 → 替换 value 并返回新值
如果 key 不存在 → 不做任何操作，返回 null

💡 这个特性非常适合“乐观更新”场景，比如缓存刷新、状态机转换等，能有效防止误创建脏数据。

4. 使用 compute() 方法

compute() 提供了函数式编程的能力，允许你基于当前值计算新值，适用于复杂的逻辑合并。

@Test
fun `modifies mutable map entry using compute method`() {
    val map = mutableMapOf("key1" to "value1", "key2" to "value2")
    map.compute("key1") { _, _ -> "new value" }

    assertEquals("new value", map["key1"])
}

📌 参数说明：

第一个参数：目标 key
Lambda 参数：(key, oldValue)，若 key 不存在则 oldValue 为 null

⚠️ 注意：compute() 无论 key 是否存在都会执行 lambda，并更新结果（包括 put 新 key）。如果你不希望自动创建新 key，请使用下一节的方法。

4.1 使用 computeIfPresent() 方法

当你只想在 key 存在时才进行计算更新，就该用 computeIfPresent()。

@Test
fun `modifies mutable map entry using computeIfPresent method`() {
    val map = mutableMapOf("key1" to "value1", "key2" to "value2")
    map.computeIfPresent("key1") { key, value ->
        if (value == "value1") "new value"
        else value
    }

    assertEquals("new value", map["key1"])
}

✅ 核心优势：

key 存在 → 执行 lambda 并更新
key 不存在 → 跳过执行，无副作用

💡 典型应用场景：

条件性更新计数器：map.computeIfPresent(userId) { _, count -> count + 1 }
安全地拼接字符串、合并列表等聚合操作

5. 总结

方法	是否必须 key 存在	是否支持条件更新	推荐使用场景
`put()` / `[]=`	否	否	简单覆盖，明确知道 key 存在
`replace()`	✅ 是	否	安全替换，避免误增 key
`compute()`	否	✅ 是	复杂计算，允许创建新 key
`computeIfPresent()`	✅ 是	✅ 是	条件更新，且 key 必须已存在

✅ 最佳实践建议：

日常简单赋值优先用 map[key] = value
需要判断存在性时用 replace() 或 computeIfPresent()
涉及状态合并、累加等逻辑用 computeIfPresent() 更安全
尽量避免使用 compute() 创建隐式新 key，除非设计如此

合理选择这些方法，不仅能提升代码可读性，还能减少潜在的空指针和数据一致性问题。

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