Java 8 流懒惰在实践中是无用的吗？

java lazy-loading java-stream

2022-09-03 08:57:03

我最近阅读了很多关于Java 8流的文章，以及几篇关于使用Java 8流延迟加载的文章：这里和这里。我似乎无法摆脱延迟加载完全无用的感觉（或者充其量，一个提供零性能值的次要语法便利）。

让我们以这段代码为例：

int[] myInts = new int[]{1,2,3,5,8,13,21};

IntStream myIntStream = IntStream.of(myInts);

int[] myChangedArray = myIntStream
                        .peek(n -> System.out.println("About to square: " + n))
                        .map(n -> (int)Math.pow(n, 2))
                        .peek(n -> System.out.println("Done squaring, result: " + n))
                        .toArray();

这将登录到控制台中，因为在这种情况下，将调用，并且我们的流是惰性的，并且仅在调用终端操作时执行。当然，我也可以这样做：terminal operationtoArray()

  IntStream myChangedInts = myIntStream
    .peek(n -> System.out.println("About to square: " + n))
    .map(n -> (int)Math.pow(n, 2))
    .peek(n -> System.out.println("Done squaring, result: " + n));

什么都不会打印出来，因为地图没有发生，因为我不需要数据。直到我称之为：

  int[] myChangedArray = myChangedInts.toArray();

瞧，我得到了我的映射数据，以及我的控制台日志。除了我看不到任何好处。我意识到我可以在调用之前很久就定义过滤器代码，并且我可以传递这个“不是真正过滤的流”），但那又如何呢？这是唯一的好处吗？toArray()

这些文章似乎暗示懒惰会带来性能提升，例如：

在Java 8 Streams API中，中间操作是懒惰的，并且其内部处理模型经过优化，使其能够以高性能处理大量数据。

和

Java 8 Streams API 在短路操作的帮助下优化了流处理。短路方法在满足其条件后立即结束流处理。用正常的话说，短路操作，一旦条件得到满足，就打破了所有的中间操作，躺在管道里。某些中间操作以及终端操作具有此行为。

这听起来就像打破了一个循环，与懒惰无关。

最后，第二篇文章中有这样一句令人困惑的话：

惰性操作可提高效率。这是一种不处理陈旧数据的方法。在逐步消耗输入数据而不是事先拥有整个完整元素集的情况下，惰性操作可能很有用。例如，考虑使用 Stream#generate（Supplier<T>）创建无限流的情况，并且提供的 Supplier 函数正在逐渐从远程服务器接收数据。在这些情况下，服务器调用将仅在需要时在终端操作时进行。

不处理陈旧数据？什么？延迟加载如何防止某人处理过时的数据？

TLDR：除了能够在以后运行过滤器/映射/减少/任何操作（这不会提供任何性能好处）之外，延迟加载还有什么好处？

如果是这样，什么是现实世界的用例？

答案 1

您的终端操作可能支持您的参数，因为它需要流的所有元素。toArray()

某些终端操作不会。对于这些，如果流没有被懒惰地执行，那将是一种浪费。举两个例子：

//example 1: print first element of 1000 after transformations
IntStream.range(0, 1000)
    .peek(System.out::println)
    .mapToObj(String::valueOf)
    .peek(System.out::println)
    .findFirst()
    .ifPresent(System.out::println);

//example 2: check if any value has an even key
boolean valid = records.
    .map(this::heavyConversion)
    .filter(this::checkWithWebService)
    .mapToInt(Record::getKey)
    .anyMatch(i -> i % 2 == 0)

第一个流将打印：

0
0
0

也就是说，中间操作将只在一个元素上运行。这是一个重要的优化。如果不是懒惰，那么所有的调用都必须在所有元素上运行（绝对没有必要，因为你只对一个元素感兴趣）。中间操作可能代价高昂（如第二个示例中所示）peek()

短路端子操作（不是）使这种优化成为可能。toArray

答案 2

懒惰对于API的用户非常有用，特别是当管道评估的最终结果可能非常大时！Stream

一个简单的例子是 Java API 本身中的 Files.lines 方法。如果您不想将整个文件读入内存，并且只需要第一行，则只需编写：N

Stream<String> stream = Files.lines(path); // lazy operation

List<String> result = stream.limit(N).collect(Collectors.toList()); // read and collect