未按计数评估中间流操作

Question

我似乎无法理解 Java 如何将流操作组合到流管道中。

执行以下代码时

public
 static void main(String[] args) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    var count = Stream.of(new String[]{"1", "2", "3", "4"})
            .map(sb::append)
            .count();

    System.out.println(count);
    System.out.println(sb.toString());
}

控制台只打印4. 该StringBuilder对象仍然具有值""。

当我添加过滤操作时： filter(s -> true)

public static void main(String[] args) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    var count = Stream.of(new String[]{"1", "2", "3", "4"})
            .filter(s -> true)
            .map(sb::append)
            .count();

    System.out.println(count);
    System.out.println(sb.toString());
}

输出更改为：

4
1234

这个看似多余的过滤操作如何改变组合流管道的行为？

Answer 1

的count()终端操作，在我的版本的JDK，结束执行以下代码：

if (StreamOpFlag.SIZED.isKnown(helper.getStreamAndOpFlags()))
    return spliterator.getExactSizeIfKnown();
return super.evaluateSequential(helper, spliterator);

如果filter()操作管道中有操作，则最初已知的流的大小将无法再知道（因为filter可能会拒绝流的某些元素）。所以if不执行块，执行中间操作，从而修改 StringBuilder。

另一方面，如果您只有map()在管道中，则流中的元素数量保证与初始元素数量相同。所以执行了if块，直接返回size，不求中间操作。

请注意，传递给的 lambdamap()违反了文档中定义的契约：它应该是一个无干扰的、无状态的操作，但它不是无状态的。因此，在两种情况下都有不同的结果不能被视为错误。

Answer 2

在jdk-9 中，它清楚地记录在 java docs 中

消除副作用也可能令人惊讶。除了 forEach 和 forEachOrdered 的终端操作之外，当流实现可以在不影响计算结果的情况下优化掉行为参数的执行时，行为参数的副作用可能并不总是被执行。（有关特定示例，请参阅有关计数操作的 API 说明。）

API注意事项：

如果能够直接从流源计算计数，则实现可以选择不执行流管道（顺序或并行）。在这种情况下，不会遍历源元素，也不会评估中间操作。强烈建议不要使用具有副作用的行为参数，除了调试等无害情况外，可能会受到影响。例如，考虑以下流：

 List<String> l = Arrays.asList("A", "B", "C", "D");
 long count = l.stream().peek(System.out::println).count();

流源（一个 List）覆盖的元素数量是已知的，中间操作 peek 不会从流中注入或删除元素（对于 flatMap 或过滤器操作可能就是这种情况）。因此，计数是列表的大小，并且不需要执行管道，并且作为副作用，打印出列表元素。