Java之并行流(Parallel Stream)使用详解

2025-03-05 17:50

本文主要是介绍Java之并行流(Parallel Stream)使用详解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

《Java之并行流(ParallelStream)使用详解》Java并行流(ParallelStream)通过多线程并行处理集合数据,利用Fork/Join框架加速计算,适用于大规模数据集和计算密集...

Java并行流(Parallel Stream)

并行流是Java 8引入的高效处理集合数据的工具,通过多线程加速计算。

以下是其核心概念、使用方法及注意事项的详细指南:

1. 核心概念与原理

  • 并行处理机制:将数据分割为多个块,利用Fork/Join框架在多个线程上并行处理,最后合并结果。
  • 默认线程池:使用ForkJoinPool.China编程commonPool(),线程数等于CPU核心数(可通过系统参数调整)。
  • 适用场景:大规模数据集、计算密集型任务(如数学运算、批量转换)。

2.China编程 创建并行流的方式

  • 直接生成:通过集合的parallelStream()方法。
  • 转换顺序流:在现有流上调用parallel()
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);

// 方式1:直接生成并行流
Stream<Integer> parallelStream1 = list.parallelStream();

// 方式2:将顺序流转为并行
Stream<Integer> parallelStream2 = list.stream().parallel();

3. 适用场景与性能优化

推荐场景

  • 数据量大:如百万级元素的过滤、映射。
  • 计算复杂:如矩阵运算、图像处理。
  • 无状态操作:如mapfilterreduce(不依赖处理顺序或外部变量)。

性能陷阱

  • 小数据集:并行化开销(线程调度、数据分割)可能抵消收益。
  • 低耗时操作:如简单加减法,并行可能更慢。

4. 注意事项与最佳实践

避免共享可变状态

并行操作中修改共享变量会导致线程安全问题,应使用无状态操作或同步控制。

// 错误示例:线程不安全的累加
List<Integer> nums = Arrays.asList(1, 2, 3);
int[] sum = {0};
nums.parallelStream().forEach(n -> sum += n); // 结果可能错误

// 正确做法:使用归约
int safeSum = nums.parallelStream().reduce(0, Integer::sum);

谨慎使用有状态操作

sorted()distinct()在并行流中可能更耗时,需合并线程结果。

// 并行排序(可能比顺序流慢)
List<Integer> sortedList = nums.parallelStream().sorted().toList();

数据源的可拆分性

  • 高效结构ArrayList、数组(支持快速随机访问,易于分割)。
  • 低效结构LinkedListTreeSet(拆分成本高)。

顺序敏感操作

使用forEachOrdered保证顺序,但牺牲性能。

// 按顺序输出(性能低于无序操作)
list.parallelStream().forEachOrdered(System.out::编程China编程println);

配置线程池

默认线程数:

Runtime.getRuntime().availableProcessors(android)

修改全局线程数:

# JVM启动参数
-Djava.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism=8

5. 性能对比示例

// 顺序流 vs 并行流(处理1000万数据)
List<Lphpong> numbers = LongStream.rangeClosed(1, 10_000_000)
                               .boxed().collect(Collectors.toList());

// 顺序流耗时
long start = System.currentTimeMillis();
long seqSum = numbers.stream().mapToLong(n -> n * 2).sum();
System.out.println("顺序流耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");

// 并行流耗时
start = System.currentTimeMillis();
long parSum = numbers.parallelStream().mapToLong(n -> n * 2).sum();
System.out.println("并行流耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");

典型结果(8核CPU):

顺序流耗时: 120ms 并行流耗时: 35ms

总结

优势:简化多线程编程,提升大数据处理效率。

局限:不适合小数据量、顺序敏感或低计算量任务。

最佳实践

  • 优先处理大规模数据。
  • 避免操作共享变量。
  • 测试验证性能提升。
  • 使用forEach替代forEachOrdered除非必须保证顺序。

通过合理使用并行流,可在不增加复杂代码的情况下显著提升程序性能,但需结合场景权衡利弊。

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持China编程(www.chinasem.cn)。

这篇关于Java之并行流(Parallel Stream)使用详解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1153645

相关文章

Python正则表达式语法及re模块中的常用函数详解

《Python正则表达式语法及re模块中的常用函数详解》这篇文章主要给大家介绍了关于Python正则表达式语法及re模块中常用函数的相关资料,正则表达式是一种强大的字符串处理工具,可以用于匹配、切分、... 目录概念、作用和步骤语法re模块中的常用函数总结 概念、作用和步骤概念: 本身也是一个字符串,其中

Python使用getopt处理命令行参数示例解析(最佳实践)

《Python使用getopt处理命令行参数示例解析(最佳实践)》getopt模块是Python标准库中一个简单但强大的命令行参数处理工具,它特别适合那些需要快速实现基本命令行参数解析的场景,或者需要... 目录为什么需要处理命令行参数?getopt模块基础实际应用示例与其他参数处理方式的比较常见问http

JAVA保证HashMap线程安全的几种方式

《JAVA保证HashMap线程安全的几种方式》HashMap是线程不安全的,这意味着如果多个线程并发地访问和修改同一个HashMap实例,可能会导致数据不一致和其他线程安全问题,本文主要介绍了JAV... 目录1. 使用 Collections.synchronizedMap2. 使用 Concurren

Java Response返回值的最佳处理方案

《JavaResponse返回值的最佳处理方案》在开发Web应用程序时,我们经常需要通过HTTP请求从服务器获取响应数据,这些数据可以是JSON、XML、甚至是文件,本篇文章将详细解析Java中处理... 目录摘要概述核心问题:关键技术点:源码解析示例 1:使用HttpURLConnection获取Resp

C 语言中enum枚举的定义和使用小结

《C语言中enum枚举的定义和使用小结》在C语言里,enum(枚举)是一种用户自定义的数据类型,它能够让你创建一组具名的整数常量,下面我会从定义、使用、特性等方面详细介绍enum,感兴趣的朋友一起看... 目录1、引言2、基本定义3、定义枚举变量4、自定义枚举常量的值5、枚举与switch语句结合使用6、枚

Nginx location匹配模式与规则详解

《Nginxlocation匹配模式与规则详解》:本文主要介绍Nginxlocation匹配模式与规则,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、环境二、匹配模式1. 精准模式2. 前缀模式(不继续匹配正则)3. 前缀模式(继续匹配正则)4. 正则模式(大

Java的栈与队列实现代码解析

《Java的栈与队列实现代码解析》栈是常见的线性数据结构,栈的特点是以先进后出的形式,后进先出,先进后出,分为栈底和栈顶,栈应用于内存的分配,表达式求值,存储临时的数据和方法的调用等,本文给大家介绍J... 目录栈的概念(Stack)栈的实现代码队列(Queue)模拟实现队列(双链表实现)循环队列(循环数组

使用Python从PPT文档中提取图片和图片信息(如坐标、宽度和高度等)

《使用Python从PPT文档中提取图片和图片信息(如坐标、宽度和高度等)》PPT是一种高效的信息展示工具,广泛应用于教育、商务和设计等多个领域,PPT文档中常常包含丰富的图片内容,这些图片不仅提升了... 目录一、引言二、环境与工具三、python 提取PPT背景图片3.1 提取幻灯片背景图片3.2 提取

Android实现在线预览office文档的示例详解

《Android实现在线预览office文档的示例详解》在移动端展示在线Office文档(如Word、Excel、PPT)是一项常见需求,这篇文章为大家重点介绍了两种方案的实现方法,希望对大家有一定的... 目录一、项目概述二、相关技术知识三、实现思路3.1 方案一:WebView + Office Onl

Java中Switch Case多个条件处理方法举例

《Java中SwitchCase多个条件处理方法举例》Java中switch语句用于根据变量值执行不同代码块,适用于多个条件的处理,:本文主要介绍Java中SwitchCase多个条件处理的相... 目录前言基本语法处理多个条件示例1:合并相同代码的多个case示例2:通过字符串合并多个case进阶用法使用