java - 聚合函数和行为 - 并行流

Question

下面是一个使用的示例，

聚合函数(过滤器/映射/排序)，

&

行为(this::capitalize),

&

终端操作(forEach),

使用给定的流(Stream.of(...))，

Stream 
    .of("horatio", "laertes", "Hamlet", ...) 
    .filter(s -> toLowerCase (s.charAt(0)) == 'h')  # aggregate_function(behavior)
    .map(this::capitalize) 
    .sorted() 
    .forEach(System.out::println);

<小时/>

为了不在并行流中引发竞争条件，我了解到，我们需要付出额外的努力来显式地使行为在没有副作用(无状态)的情况下工作，如下所示，

String capitalize(String s) {
        if (s.length() == 0)
            return s;
        return s.substring(0, 1)
            .toUpperCase()
            + s.substring(1)
            .toLowerCase();

aggregate_function 只是将行为应用于从流生成的每个元素。

<小时/>

作为从流中生成的元素(一次一个)，没有非 transient 存储，

在没有任何额外努力的情况下，聚合函数是否总是纯函数，没有任何副作用？不会在并行流中引发竞争条件

Answer 1

Stream API 的一个关键点是，只要您的行为参数符合标准，所有操作都支持正确的并行处理。或者，如the specification状态:

Parallelism

Processing elements with an explicit for-loop is inherently serial. Streams facilitate parallel execution by reframing the computation as a pipeline of aggregate operations, rather than as imperative operations on each individual element. All streams operations can execute either in serial or in parallel.

…

Except for operations identified as explicitly nondeterministic, such as findAny(), whether a stream executes sequentially or in parallel should not change the result of the computation.

Most stream operations accept parameters that describe user-specified behavior, which are often lambda expressions. To preserve correct behavior, these behavioral parameters must be non-interfering, and in most cases must be stateless. Such parameters are always instances of a functional interface such as Function, and are often lambda expressions or method references.

请注意，术语聚合操作更为通用，适用于整个流操作，包括中间操作和终端操作。关于map和filter的内容也适用于reduce；归约函数应该是无副作用且无状态的。请注意，虽然 collect 包含可变状态，但它是本地的，并且仍然满足无干扰标准。从外部，您仍然可以查看 collect 操作 is-if stateless。

您必须查看特定终端操作的文档，以了解并行执行可能如何影响结果，例如前面提到的 findFirst 和 findAny 之间的区别。在你的情况下forEach是有问题的，因为它可能会无序地同时调用消费者，因此不能保证元素按照前面的 sorted 步骤所施加的顺序打印。您应该在此处使用 forEachOrdered。

顺便说一句，您可以将您的 capitalize 方法设置为 static 以强调它不依赖于 this 实例的状态。或者将其简化为 lambda 表达式，
s -> s.isEmpty()？ s: s.substring(0, 1).toUpperCase() + s.substring(1).toLowerCase()