Java并发编程踩坑指南：parallelStream().forEach() 使用技巧

2023-10-30 16:39:46

Java 并发编程踩坑指南：parallelStream().forEach() 的正确使用方法

parallelStream().forEach() 简介

Java 并发编程中，parallelStream() 是一个强大的工具，它允许开发者对数据流进行并行处理。它将流拆分为多个子流，由多个线程同时处理这些子流，从而提高程序效率。forEach() 是一个终端操作，用于遍历流并对每个元素执行指定的函数。

parallelStream().forEach() 的局限性

然而，parallelStream().forEach() 存在一个需要注意的局限性：它不能保证元素按顺序处理。 并行处理的本质就是无序的，因此流中的元素可能以任意顺序处理。

解决办法

为了避免这个局限性，你可以采用以下几种方法：

forEachOrdered()： 这是一个用于按顺序遍历流的终端操作。它保证元素按流中出现的顺序处理。
collect()： 这个终端操作将流中的元素收集到一个集合中。你可以将流收集到一个列表或数组中，然后按顺序遍历该集合。
synchronized： 使用 synchronized 块可以同步访问流中的元素，从而保证按顺序处理。

示例代码

以下代码示例演示了 parallelStream().forEach() 、forEachOrdered() 和 synchronized 的使用：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个包含 10 个元素的列表
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 使用 parallelStream().forEach() 并行处理列表中的元素
        numbers.parallelStream().forEach(number -> System.out.println(number));

        // 使用 forEachOrdered() 按顺序处理列表中的元素
        numbers.stream().forEachOrdered(number -> System.out.println(number));

        // 使用 synchronized 同步处理列表中的元素
        synchronized (numbers) {
            for (int number : numbers) {
                System.out.println(number);
            }
        }
    }
}

常见问题解答

Q：为什么并行处理不能保证元素按顺序处理？
A：并行处理的本质就是将任务分解为多个子任务并同时执行，这使得元素的处理顺序无法得到保证。
Q：forEachOrdered() 和 collect() 的性能与 parallelStream().forEach() 相比如何？
A：forEachOrdered() 和 collect() 的性能通常低于 parallelStream().forEach()，因为它们需要按顺序处理元素，而并行处理可以提高效率。
Q：何时应该使用 synchronized？
A：当需要同步对流中元素的访问时，应该使用 synchronized，例如当多个线程同时修改流中的元素时。
Q：是否存在其他方法可以保证元素按顺序处理？
A：你可以使用 LinkedBlockingQueue 或 ConcurrentLinkedQueue 等并发队列来保证顺序处理，但它们比流式 API 效率较低。
Q：如何优化 parallelStream().forEach() 的性能？
A：你可以通过调整线程池的大小、使用块处理元素以及避免不必要的同步来优化 parallelStream().forEach() 的性能。