恕我直言你可能真的不會java第5篇:Stream的狀態與並行操作

lican123發表於2020-06-23

恕我直言你可能真的不會java第5篇:Stream的狀態與並行操作

一、回顧Stream管道流操作


透過前面章節的學習,我們應該明白了Stream管道流的基本操作。我們來回顧一下:

  • 源操作:可以將陣列、集合類、行文字檔案轉換成管道流Stream進行資料處理
  • 中間操作:對Stream流中的資料進行處理,比如:過濾、資料轉換等等
  • 終端操作:作用就是將Stream管道流轉換為其他的資料型別。這部分我們還沒有講,我們後面章節再介紹。

看下面的腦圖,可以有更清晰的理解:

二、中間操作:有狀態與無狀態

其實在程式設計師程式設計中,經常會接觸到“有狀態”,“無狀態”,絕大部分的人都比較蒙。而且在不同的場景下,“狀態”這個詞的含義似乎有所不同。但是“萬變不離其宗”,理解“狀態”這個詞在程式設計領域的含義,筆者教給大家幾個關鍵點:

  • 狀態通常代表公用資料,有狀態就是有“公用資料”
  • 因為有公用的資料,狀態通常需要額外的儲存。
  • 狀態通常被多人、多使用者、多執行緒、多次操作,這就涉及到狀態的管理及變更操作。

是不是更蒙了?舉個例子,你就明白了

  • web開發session就是一種狀態,訪問者的多次請求關聯同一個session,這個session需要儲存到記憶體或者redis。多次請求使用同一個公用的session,這個session就是狀態資料。
  • vue的vuex的store就是一種狀態,首先它是多元件公用的,其次是不同的元件都可以修改它,最後它需要獨立於元件單獨儲存。所以store就是一種狀態。

回到我們的Stream管道流

  • filter與map操作,不需要管道流的前面後面元素相關,所以不需要額外的記錄元素之間的關係。輸入一個元素,獲得一個結果。
  • sorted是排序操作、distinct是去重操作。像這種操作都是和別的元素相關的操作,我自己無法完成整體操作。就像班級點名就是無狀態的,喊到你你就答到就可以了。如果是班級同學按大小個排序,那就不是你自己的事了,你得和周圍的同學比一下身高並記住,你記住的這個身高比較結果就是一種“狀態”。所以這種操作就是有狀態操作。

三、Limit與Skip管道資料擷取

List<String> limitN = Stream.of("Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur")
        .limit(2)
        .collect(Collectors.toList());
List<String> skipN = Stream.of("Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur")
        .skip(2)
        .collect(Collectors.toList());
  • limt方法傳入一個整數n,用於擷取管道中的前n個元素。經過管道處理之後的資料是:[Monkey, Lion]。
  • skip方法與limit方法的使用相反,用於跳過前n個元素,擷取從n到末尾的元素。經過管道處理之後的資料是: [Giraffe, Lemur]

四、Distinct元素去重

我們還可以使用distinct方法對管道中的元素去重,涉及到去重就一定涉及到元素之間的比較,distinct方法時呼叫Object的equals方法進行物件的比較的,如果你有自己的比較規則,可以重寫equals方法。

List<String> uniqueAnimals = Stream.of("Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur", "Lion")
        .distinct()
        .collect(Collectors.toList());

上面程式碼去重之後的結果是: ["Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur"]

五、Sorted排序

預設的情況下,sorted是按照字母的自然順序進行排序。如下程式碼的排序結果是:[Giraffe, Lemur, Lion, Monkey],字數按順序G在L前面,L在M前面。第一位無法區分順序,就比較第二位字母。

List<String> alphabeticOrder = Stream.of("Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur")
        .sorted()
        .collect(Collectors.toList());

排序我們後面還會給大家詳細的講一講,所以這裡暫時只做一個瞭解。

六、序列、並行與順序

通常情況下,有狀態和無狀態操作不需要我們去關心。除非?:你使用了並行操作。

還是用班級按身高排隊為例:班級有一個人負責排序,這個排序結果最後就會是正確的。那如果有2個、3個人負責按大小個排隊呢?最後可能就亂套了。一個人只能保證自己排序的人的順序,他無法保證其他人的排隊順序。

  • 序列的好處是可以保證順序,但是通常情況下處理速度慢一些
  • 並行的好處是對於元素的處理速度快一些(通常情況下),但是順序無法保證。這 可能會導致進行一些 有狀態操作的時候,最後得到的不是你想要的結果。

Stream.of("Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur", "Lion")        .parallel()        .forEach(System.out::println);
  • parallel()函式表示對管道中的元素進行並行處理,而不是序列處理。但是這樣就有可能導致管道流中後面的元素先處理,前面的元素後處理,也就是元素的順序無法保證。

如果資料量比較小的情況下,不太能觀察到,資料量大的話,就能觀察到資料順序是無法保證的。

MonkeyLion
Lemur
Giraffe
Lion

通常情況下,parallel()能夠很好的利用CPU的多核處理器,達到更好的執行效率和效能,建議使用。但是有些特殊的情況下,parallel並不適合:深入瞭解請看這篇文章:
https://blog.oio.de/2016/01/22/parallel-stream-processing-in-java-8-performance-of-sequential-vs-parallel-stream-processing/
該文章中幾個觀點,說明並行操作的適用場景:

  • 資料來源易拆分:從處理效能的角度,parallel()更適合處理ArrayList,而不是LinkedList。因為ArrayList從資料結構上講是基於陣列的,可以根據索引很容易的拆分為多個。

  • 適用於無狀態操作:每個元素的計算都不得依賴或影響任何其他元素的計算,的運算場景。
  • 基礎資料來源無變化:從文字檔案裡面邊讀邊處理的場景,不適合parallel()並行處理。parallel()一開始就容量固定的集合,這樣能夠平均的拆分、同步處理。

歡迎關注我的部落格,裡面有很多精品合集

  • 本文轉載註明出處(必須帶連線,不能只轉文字): 。

覺得對您有幫助的話,幫我點贊、分享!您的支援是我不竭的創作動力! 。另外,筆者最近一段時間輸出瞭如下的精品內容,期待您的關注。


來自 “ ITPUB部落格 ” ,連結:http://blog.itpub.net/69973775/viewspace-2700083/,如需轉載,請註明出處,否則將追究法律責任。

相關文章