Java8的Collection.parallelStream是如何工作的？

Question

在Java SDK8中，Collection类附带了一个新方法"parallelStream“。

很明显，这个新方法提供了一种并行使用集合的机制。

但是，我想知道Java是如何实现这种并行性的。潜在的机制是什么？这是一个简单的多线程执行吗？或者，fork/join框架(随Java SDK 7提供)会介入吗？如果答案是两者都不是，那么它是如何工作的，它相对于其他两种机制的优势是什么？

Answer 1

查看流的并行方法，您可能想知道并行流使用的线程来自哪里，有多少，以及如何定制进程。并行流在内部使用Runtime.getRuntime().availableProcessors()返回的缺省ForkJoinPool，缺省情况下，它的线程数与处理器的数量一样多。但是您可以使用系统属性java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism更改此池的大小。

并行流在幕后用来并行执行操作的基础设施是Java 7中引入的fork/join框架。为了正确使用它们，对并行流内部机制有一个很好的理解是至关重要的。fork/join框架旨在以递归方式将可并行化的任务拆分成较小的任务，然后组合每个子任务的结果以产生整体结果。它是ExecutorService接口的一个实现，该接口将这些子任务分发给一个名为ForkJoinPool的线程池中的工作线程。

Spliterator代表“可拆分迭代器”。与迭代器一样，拆分器用于遍历源的元素，但它们也被设计为并行执行此操作。尽管在实践中您可能不必开发自己的Spliterator，但了解如何开发Spliterator将使您对并行流的工作方式有更广泛的了解。

将流分割成多个部分的算法是一个递归过程。在第一步中，在第一个拆分器上调用一个名为trySplit的方法，并生成第二个拆分器。然后在步骤2中，在这两个拆分器上再次调用，结果总共是四个。框架不断调用拆分器上的方法trySplit，直到它返回null，表示它正在处理的数据结构不再是可分的。最后，当所有拆分器都向trySplit调用返回null时，这个递归拆分过程终止。

Spliterator接口声明的最后一个抽象方法是characteristics，它返回一个int，对Spliterator本身的一组特征进行编码。Spliterator客户端可以使用这些特性来更好地控制和优化其使用。它们是：ORDERED、DISTINCT、SORTED、SIZED、NONNULL、IMMUTABLE、CONCURRENT和SUBSIZED。根据流的特定特性，它实际上可能根本不会并行运行。

详细解释这一切的书是：Java 8 in Action: Lambdas, streams, and functional-style programming (Raoul-Gabriel Urma, Mario Fusco, and Alan Mycroft)，来自曼宁。请参阅第7章：并行数据处理和性能。

Answer 2

据我所知，不能保证你会得到真正以多线程方式工作的并行流。如果收集可以划分为单独的任务，那么Fork/Join框架将发挥作用，如果不是，那么您将获得串行流。

要检查不同的集合，您可以在每个集合上运行并行流，并从内部执行System.out.println(Thread.currentThread())。输出应类似于: ThreadForkJoinPool.commonPool-worker-%d%

Answer 3

但是，我想知道

是如何实现这种并行性的。潜在的机制是什么？这是一个简单的多线程执行吗？或者，fork/join框架(随Java SDK 7提供)会介入吗？如果答案是两者都不是，那么它是如何工作的，它相对于其他两种机制的优势是什么？

据我所知，它基于fork/join框架(随Java SDK 7提供)。