Java Stream 减少无法解释的行为

Question

谁能指出我正确的方向，因为我无法理解这个问题。我正在执行以下方法。private static void reduce_parallelStream() {    List<String> vals = Arrays.asList("a", "b");    List<String> join = vals.parallelStream().reduce(new ArrayList<String>(),            (List<String> l, String v) -> {                l.add(v);                return l;            }, (a, b) -> {                                   a.addAll(b);                return a;            }    );   System.out.println(join);}它打印[空，a，空，a]我不明白为什么它在结果列表中放置两个空值。我预计答案是[一、二]因为它是并行流，所以要减少的第一个参数新的数组列表()对于每个输入值 a 和 b 可能会被调用两次。然后，累加器函数可能会被调用两次，因为它是一个并行流，并在每次调用中传递每个输入“a 和 b”以及种子值提供的列表。因此，a 被添加到列表 1，b 被添加到列表 2（反之亦然）。之后组合器将组合两个列表，但它不会发生。有趣的是，如果我在累加器中放置一条打印语句来打印输入的值，则输出会发生变化。所以以下private static void reduce_parallelStream() {    List<String> vals = Arrays.asList("a", "b");    List<String> join = vals.parallelStream().reduce(new ArrayList<String>(),            (List<String> l, String v) -> {                System.out.printf("l is %s", l);                l.add(v);                System.out.printf("l is %s", l);                return l;            }, (a, b) -> {                a.addAll(b);                return a;            }    );   System.out.println(join);}结果是这个输出l 是 []l 是 [b]l 是 [b, a]l 是 [b, a] [b, a, b, a]谁能解释一下。

Answer 1

Collections.synchronizedList()您在使用时应该使用parallelStream(). 因为ArrayList它不是线程安全的，并且在并发访问它时会出现意外的行为，就像您使用parallelStream().

我已经修改了您的代码，现在它可以正常工作：

private static void reduce_parallelStream() {

    List<String> vals = Arrays.asList("a", "b");

    // Use Synchronized List when with parallelStream()

    List<String> join = vals.parallelStream().reduce(Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()),

            (l, v) -> {

                l.add(v);

                return l;

            }, (a, b) -> a // don't use addAll() here to multiplicate the output like [a, b, a, b]

    );

    System.out.println(join);

}

输出：

有时你会得到这样的输出：

[a, b]

有时还有这个：

[b, a]

这样做的原因是它是一个parallelStream()所以你无法确定执行的顺序。

Answer 2

因为它是并行流，所以要减少的第一个参数new ArrayList() 可能会为每个输入值 a 和 b 调用两次。

这就是你错的地方。第一个参数是单个ArrayList实例，而不是lambda 表达式可以产生多个ArrayList实例。

因此，整个缩减操作在单个ArrayList实例上进行。当多个线程ArrayList并行修改该值时，每次执行的结果可能会发生变化。

您combiner实际上将 a 的所有元素添加List到同一个List.

[a,b]如果 和accumulator函数combiner都会生成新的ArrayList而不是改变其输入，则可以获得预期的输出ArrayList：

List<String> join = vals.parallelStream().reduce(

     new ArrayList<String>(),

        (List<String> l, String v) -> {

            List<String> cl = new ArrayList<>(l);

            cl.add(v);

            return cl;

        }, (a, b) -> {

            List<String> ca = new ArrayList<>(a);

            ca.addAll(b);

            return ca;

        }

);

也就是说，您reduce根本不应该使用。collect是执行可变归约的正确方法：

List<String> join = vals.parallelStream()

                        .collect(ArrayList::new,ArrayList::add,ArrayList::addAll);

正如您所看到的，这里与 in 不同reduce，您传递的第一个参数是 a Supplier<ArrayList<String>>，它可用于生成所需数量的中间ArrayList实例。

Answer 3

这很简单，第一个参数是身份，或者我会说从零开始。因为parallelStream usage这个值被重用。这意味着并发问题（添加中的空值）和重复问题。

这可以通过以下方式修补：

    final ArrayList<String> zero = new ArrayList<>();

    List<String> join = vals.parallelStream().reduce(zero,

            (List<String> l, String v) -> {

                if (l == zero) {

                    l = new ArrayList<>();

                }

                l.add(v);

                return l;

            }, (a, b) -> {

                // See comment of Holger:

                if (a == zero) return b;

                if (b == zero) return a;

                a.addAll(b);

                return a;

            }

    );

安全的。

您可能想知道为什么reduce身份提供函数没有重载。原因是collect这里应该使用它。