Java核心技术知识点笔记—并行流

前言：流使得并行处理块操作变得容易。这个过程几乎是自动的，但需遵守一些规则。

1、获取并行流：

（1）使用Collection.parallelStream()方法从任何集合中获取一个并行流：

List list = Arrays.asList("a", "b", "c", "d", "e");
Stream parallelStream = list.parallelStream();

（2）使用Stream.parallel()方法将任意顺序流转换为并行流：

Stream stream = Stream.of("a", "b", "c", "d", "e");
Stream parallelled = stream.parallel();

2、注意：

（1）只要在终结方法执行时，流处于并行模式，那么所有的中间流操作都将被并行化。

（2）流操作并行运行时，其目标是让其返回结果与顺序执行时返回的结果相同。重要的是，这些操作可以任意顺序执行。

（3）示例：假设要对字符串流中的短单词计数，下面的方法将非常糟糕：

int[] shortWords = new int[12];
Stream stream = Stream.of("abc", "bdfafasf", "c", "ddwadf", "dsadfafe");
stream.parallel().forEach(s -> {
    if (s.length() < 12) {
        shortWords[s.length()]++;
    }
});
System.out.print(Arrays.toString(shortWords));

上例中，传递给forEach的函数会在多个并发线程中运行，每个都会更新共享的数组，这是一种经典的竞争情况。多次运行这个程序将会发现每次的结果都不一样，并且结果都是错的。

为了得到正确的结果，要确保传递给并行流操作的任何函数都可以安全地并行执行，达到这个目的的最佳方式是远离易变状态。例如，用长度将字符串群组，然后分别进行计数：

Stream stream = Stream.of("abc", "bdfafasf", "c", "ddwadf", "dsadfafe");
Map collect = stream.parallel()
        .filter(s -> s.length() < 5)
        .collect(Collectors.groupingBy(String::length,
                Collectors.counting()));
System.out.print(collect);

注意：不要修改在执行某项流操作后会将元素返回到流中的集合（即使这种修改是线程安全的）。流并不会收集它们的数据，数据总是在单独的集合中。如果修改了这样的集合，那么流操作的结果就是未定义的。更准确地将，因为中间的流操作都是惰性的，所以直到执行终结操作时才对集合进行修改仍旧是可行的。让并行流正常工作需要满足大量的条件：

（1）传递给并行流操作的函数不应被阻塞。并行流使用fork-join池来操作流的各个部分，如果多个流操作被阻塞，池可能就无法执行任何操作。

（2）数据应该在内存中。必须等到数据到达是非常低效的。

（3）流应该可以被高效地分成若干个字部份。由数组或平衡二叉树支撑的流都可以工作得很好，但Stream.iterate返回的结果不行。

（4）流操作的工作量应该具有较大的规模。如果总工作负载并不是很大，那么搭建并行计算时所付出的代价就没有意义。

（5）只有在对已经位于内存中的数据执行大量计算操作时，才应该使用并行流。