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Java 中的顺序流与并行流

2022-05-10 15:33:35  阅读:121  来源: 互联网

标签:顺序 Java 处理 编程 并行 调用


Java 中的流是表示为数据管道的对象序列。它通常具有数据所在的源和传输的目的地。请注意,流不是存储库;相反,它对数据源(例如数组或集合)进行操作。段落中的中间位实际上称为流。

  在传输过程中,流通常会经历一种或多种可能的转换,例如过滤或排序,也可以是对数据进行操作的任何其他过程。这通常根据程序员的需要将原始数据定制为不同的形式。因此,根据对其应用的操作创建一个新流。例如,当对流进行排序时,它会产生一个新流,该流会产生一个结果,然后再对其进行排序。这意味着新数据是原始数据的转换副本,而不是原始形式。

  顺序流

  除非明确指定为并行,否则 Java 中的任何流操作都是按顺序处理的。它们基本上是使用单个线程处理其管道的非并行流。即使底层系统可能支持并行执行,顺序流也永远不会利用多核系统。例如,当我们应用多线程处理流时会发生什么?即便如此,它一次只能在一个内核上运行。但是,除非明确固定到特定的核心,否则它可能会从一个核心跳到另一个核心。例如,四个不同线程与四个不同内核的处理显然是不同的,前者与后者不匹配。在单核环境中执行多个线程是完全可能的,但并行处理完全是一种不同的类型。除了在支持它的环境中执行之外,还需要为并行编程设计一个程序。这就是并行编程是一个复杂领域的原因。

并行流

  使用并行流的主要动机是使流处理成为并行编程的一部分,即使整个程序可能没有并行化。并行流利用多核处理器,从而显着提高性能。与任何并行编程不同,它们复杂且容易出错。但是,Java 流库提供了以可靠的方式轻松完成此操作的能力。整个程序可能不会并行化。但至少处理流的部分可以并行化。从某种意义上说,它们实际上非常简单,我们可以调用一些方法,其余的都可以处理。有几种方法可以做到这一点。一种这样的方法是通过调用 Collection 定义的 parallelStream() 方法来获取并行流。另一种方法是在顺序流上调用 BaseStream 定义的 parallel() 方法。顺序流由调用并行化。请注意,底层平台必须支持并行编程,例如多核系统。否则,调用没有意义。在这种情况下,流将按顺序处理,即使我们已经进行了调用。如果调用是在已经并行的流上进行的,它什么也不做,只是简单地返回流。

  为了保证对流应用并行处理的结果与通过顺序处理得到的结果相同,并行流必须是无状态的、无干扰的和关联的。

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