Java Stream 中 mapMulti() 与无限流的结合使用详解

本文深入探讨了 Java Stream API 中 mapMulti() 方法与无限流结合使用时的行为。通过对比 mapMulti() 和 flatMap() 在处理无限流时的差异，揭示了 mapMulti() 在特定场景下的优势和潜在问题。理解这些差异有助于开发者更有效地利用 Stream API，避免潜在的性能问题和死锁风险。

在 Java Stream API 中，mapMulti() 是一种相对较新的方法，它允许你将流中的每个元素转换为零个或多个元素，并将这些元素添加到新的流中。它与 flatMap() 类似，但 mapMulti() 避免了为每个元素创建新的 Stream 实例的开销，因此在某些情况下可以提供更好的性能。然而，当与无限流结合使用时，mapMulti() 的行为需要特别注意。

mapMulti() 与 flatMap() 的对比

flatMap() 接收一个函数，该函数将流中的每个元素转换为一个 Stream，然后将所有这些 Stream 连接成一个新的 Stream。而 mapMulti() 接收一个 BiConsumer，它接受一个元素和一个 Consumer。你可以使用这个 Consumer 将零个或多个元素添加到新的流中。

关键区别在于，flatMap() 返回一个新的 Stream，而 mapMulti() 直接将元素添加到现有的 Stream 中。这意味着 mapMulti() 可以避免创建大量中间 Stream 实例的开销。

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无限流的处理

当使用 flatMap() 处理无限流时，只要后续操作（如 limit()）能够限制流的大小，管道就可以正常工作。例如：

import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamExample {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = List.of(1);

        list.stream()
            .flatMap(element -> Stream.generate(() -> 1))
            .limit(3)
            .forEach(System.out::println);
    }
}

这段代码会输出：

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1
1

flatMap() 创建了一个无限流，但 limit(3) 限制了流的大小，因此管道可以正常终止。

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然而，当使用 mapMulti() 处理无限流时，情况就不同了。考虑以下代码：

import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamExample {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = List.of(1);

        list.stream()
            .mapMulti((element, consumer) -> {
                Stream.generate(() -> 1)
                    .forEach(consumer);
            })
            .limit(3)
            .forEach(System.out::println);

        System.out.println("Done"); // Never gets here
    }
}

这段代码也会输出：

1
1
1

但是，System.out.println("Done") 永远不会被执行。这是因为 mapMulti() 中的无限流 Stream.generate(() -> 1) 在 forEach(consumer) 中被完全消耗，即使 limit(3) 限制了最终流的大小。mapMulti() 内部的 forEach 操作会一直尝试从无限流中获取元素，直到程序挂起。

原因分析

mapMulti() 的优势在于它直接操作现有的流，避免了创建新流的开销。然而，这也意味着它必须完全消耗掉内部的流，才能继续处理下一个元素。在上述例子中，forEach(consumer) 尝试完全消耗 Stream.generate(() -> 1)，导致程序无法继续执行。

flatMap() 的不同之处在于，它返回一个新的 Stream，而不是直接消耗它。这允许后续操作（如 limit()）控制流的大小。

注意事项和总结

• 在使用 mapMulti() 时，要特别注意内部流的大小。如果内部流是无限的，并且没有适当的限制，可能会导致程序挂起。
• mapMulti() 适用于将每个元素转换为少量元素的情况，可以避免创建大量中间 Stream 实例的开销。
• flatMap() 更适合处理需要更灵活的流转换的情况，特别是当内部流的大小未知或可能很大时。

总之，mapMulti() 和 flatMap() 都是强大的 Stream API 工具，但需要根据具体情况选择合适的方法。在使用 mapMulti() 时，要特别注意无限流的处理，以避免潜在的问题。

以上就是Java Stream 中 mapMulti() 与无限流的结合使用详解的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！