Java Stream 中 mapMulti() 与无限流的正确使用姿势

第一段引用上面的摘要：

本文深入探讨了 Java Stream API 中 mapMulti() 方法与无限流结合使用时可能出现的问题。通过对比 mapMulti() 和 flatMap() 在处理无限流时的差异，揭示了 mapMulti() 在特定场景下的潜在陷阱。本文将提供示例代码，解释了为何在使用 mapMulti() 处理无限流时需要格外小心，并给出避免程序挂起的建议。

mapMulti() 是 Java Stream API 中一个强大的方法，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 Stream 实例的开销，因此在某些情况下效率更高。然而，当与无限流结合使用时，mapMulti() 的行为可能会出乎意料，导致程序挂起。

flatMap() 与无限流

首先，让我们回顾一下 flatMap() 如何处理无限流。flatMap() 期望一个返回 Stream 的函数。当使用 flatMap() 将一个元素映射到一个无限流时，流管道是惰性的，只在需要时才评估元素。例如：

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

public class FlatMapInfiniteStream {

    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：

1
1
1

flatMap() 将列表中的元素映射到一个生成无限个 1 的流。limit(3) 限制了从无限流中获取的元素数量，因此程序只打印了三个 1，然后正常结束。

mapMulti() 与无限流

现在，让我们看看使用 mapMulti() 执行类似操作时会发生什么：

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

public class MapMultiInfiniteStream {

    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：

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35

查看详情

1
1
1

但是，程序在打印完三个 1 后会挂起，永远不会执行 System.out.println("Done")。

原因分析

出现这种差异的原因在于 mapMulti() 的工作方式。与 flatMap() 不同，mapMulti() 不返回一个新的 Stream。相反，它使用 BiConsumer 将元素添加到现有流中。在上面的例子中，mapMulti() 内部的 forEach(consumer) 尝试将无限流中的所有元素添加到流中。虽然 limit(3) 限制了最终流中元素的数量，但 forEach(consumer) 仍然会尝试从无限流中获取所有元素，导致程序挂起。

flatMap() 期望一个生成流的函数，它只返回流，不负责处理流。而 mapMulti() 需要一个 BiConsumer，它负责将元素添加到流中，并在内部执行终端操作。

如何避免挂起

要避免在使用 mapMulti() 处理无限流时出现挂起，你需要确保内部操作不会尝试处理无限数量的元素。一种方法是使用 limit() 限制内部流的长度：

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

public class MapMultiInfiniteStreamFixed {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = List.of(1);
        list.stream()
                .mapMulti((element, consumer) -> {
                    Stream.generate(() -> 1)
                            .limit(3) // Limit the internal stream
                            .forEach(consumer);
                })
                .limit(3)
                .forEach(System.out::println);
        System.out.println("Done"); // Now gets here
    }
}

在这个修改后的版本中，我们在 mapMulti() 内部的 Stream.generate() 之后添加了 limit(3)。这确保了内部流只生成三个元素，因此 forEach(consumer) 不会尝试处理无限数量的元素。现在，程序会正常结束，并打印 "Done"。

总结

虽然 mapMulti() 是一个强大的工具，但在与无限流结合使用时需要格外小心。确保内部操作不会尝试处理无限数量的元素，否则可能会导致程序挂起。通过使用 limit() 或其他方法限制内部流的长度，你可以避免这个问题，并安全地使用 mapMulti() 处理无限流。理解 flatMap() 和 mapMulti() 在处理流方面的差异是至关重要的，这有助于你选择最适合特定场景的方法，并避免潜在的陷阱。

以上就是Java Stream 中 mapMulti() 与无限流的正确使用姿势的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！