Java8 Parallel Stream：一次线上告警引发的思考

由于在使用parallelStream()时没有注意并发安全性，导致返回结果中出现null元素，触发了线上告警，上游服务通过RPC调用下游服务时服务超时，而客户端是采用轮询的方式检查接口最新数据，所以每30s就会报一次。
最后查明是由于下游服务在write回流过程中遇到NPE阻断了写入流程导致。
下面贴出事故代码：

由于在并行流过程中使用了非线程安全的ArrayList，底层维护的数据在每次插入数据时，都会将长度增加1，而并发环境下这个非原子操作可能导致在增加了2个单位的索引后，插入一条数据，造成了第1个单位的索引中出现null，这是第一种情况；第二种情况就是缺少数据，也是由于这个操作，在没有增加1的情况下改变了原数据，导致最终的返回集中缺少了元素，造成脏读。

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上面是本次事故的全部过程，那么接下来就分析下并行计算的原理和实现过程，以及同类型的并行操作都有哪些？

（1）Java8的ForkJoin

由于parallelStream的实现就是通过Java的ForkJoin，所以先讲它，它具备以下特性：
1）线程池(ForkJoinPool)维护一个线程队列
2）可以分割任务，将父任务拆分成子任务，完全贴合分治思想
3）可以使用工作窃取，即从繁忙线程中窃取任务到空闲任务实现任务划分的均衡

工作流程如下：

工作窃取：

（2）Akka的Actor
每个worker都被称作一个Actor，可以异步的发送和处理数据和消息，用来实现像ForkJoin类似的作业处理流水线。

Actor之间的数据无需共享，就和单线程一样。而且其中的数据也是不可变的，所以可以设计成有状态的。

（3）Go的Goroutine
Go采用轻量级线程和消息传递的模型，因为采用定制版的C编译器，所以性能要比C的coroutine要强。从调度机制上讲，Goroutine的调度完全是协作式的，执行中的goroutine必须遇到阻塞或者显式让出CPU时间片给其他goroutine，并且协程之间没有优先级之分。