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

Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南

《Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南》在当今数字时代,文档的自动化处理与安全防护变得尤为重要,无论是为了保护版权、推广品牌,还是为了在文档中加入特定的标识,为Word文档添加... 目录引言Spire.Doc for Java:高效Word文档处理的利器代码实战:使用Java为Wo

SpringBoot日志级别与日志分组详解

《SpringBoot日志级别与日志分组详解》文章介绍了日志级别(ALL至OFF)及其作用,说明SpringBoot默认日志级别为INFO,可通过application.properties调整全局或... 目录日志级别1、级别内容2、调整日志级别调整默认日志级别调整指定类的日志级别项目开发过程中,利用日志

Java中的抽象类与abstract 关键字使用详解

《Java中的抽象类与abstract关键字使用详解》:本文主要介绍Java中的抽象类与abstract关键字使用详解,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧... 目录一、抽象类的概念二、使用 abstract2.1 修饰类 => 抽象类2.2 修饰方法 => 抽象方法,没有

SpringBoot 多环境开发实战(从配置、管理与控制)

《SpringBoot多环境开发实战(从配置、管理与控制)》本文详解SpringBoot多环境配置,涵盖单文件YAML、多文件模式、MavenProfile分组及激活策略,通过优先级控制灵活切换环境... 目录一、多环境开发基础(单文件 YAML 版)(一)配置原理与优势(二)实操示例二、多环境开发多文件版

MyBatis ParameterHandler的具体使用

《MyBatisParameterHandler的具体使用》本文主要介绍了MyBatisParameterHandler的具体使用,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参... 目录一、概述二、源码1 关键属性2.setParameters3.TypeHandler1.TypeHa

Spring 中的切面与事务结合使用完整示例

《Spring中的切面与事务结合使用完整示例》本文给大家介绍Spring中的切面与事务结合使用完整示例,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考... 目录 一、前置知识:Spring AOP 与 事务的关系 事务本质上就是一个“切面”二、核心组件三、完

使用docker搭建嵌入式Linux开发环境

《使用docker搭建嵌入式Linux开发环境》本文主要介绍了使用docker搭建嵌入式Linux开发环境,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面... 目录1、前言2、安装docker3、编写容器管理脚本4、创建容器1、前言在日常开发全志、rk等不同

Java实现远程执行Shell指令

《Java实现远程执行Shell指令》文章介绍使用JSch在SpringBoot项目中实现远程Shell操作,涵盖环境配置、依赖引入及工具类编写,详解分号和双与号执行多指令的区别... 目录软硬件环境说明编写执行Shell指令的工具类总结jsch(Java Secure Channel)是SSH2的一个纯J

MySQL8 密码强度评估与配置详解

《MySQL8密码强度评估与配置详解》MySQL8默认启用密码强度插件,实施MEDIUM策略(长度8、含数字/字母/特殊字符),支持动态调整与配置文件设置,推荐使用STRONG策略并定期更新密码以提... 目录一、mysql 8 密码强度评估机制1.核心插件:validate_password2.密码策略级

使用Python实现Word文档的自动化对比方案

《使用Python实现Word文档的自动化对比方案》我们经常需要比较两个Word文档的版本差异,无论是合同修订、论文修改还是代码文档更新,人工比对不仅效率低下,还容易遗漏关键改动,下面通过一个实际案例... 目录引言一、使用python-docx库解析文档结构二、使用difflib进行差异比对三、高级对比方