Java 流无干扰和副作用

Question

查看 Java java.util.stream 包文档后，人们对在流使用中遵循的最佳实践产生了疑问。 考虑到这段代码：

HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
map.put(1,1);
map.put(2,2);
map.put(3,3);
map.put(4,4);
map.keySet().parallelStream().forEach(key -> {
        if (key == 3) { 
            map.put(3,0);
        }
});

1. 代码输出是否总是等于 ([1,1],[2,2],[3,0],[4,4])？
2. 可以将 map.put(3,0) 视为非干扰操作吗？
3. 可以将 map.put(3,0) 视为可接受的副作用吗？

换句话说，上述代码是否符合流文档中建议的最佳实践？

Answer 1

你的例子肯定违反了non interference requirement：

对于大多数数据源而言，防止干扰意味着确保在流管道执行期间根本不修改数据源。值得注意的例外是其源是并发集合的流，这些流是专门为处理并发修改而设计的。

您的数据源 HashMap 并非旨在处理并发修改，因此在流管道执行期间根本不应修改它。

因此，您的第二个和第三个问题的答案是否定的。

至于第一个问题，您的特定代码可能仍会产生预期的结果，因为您的条件确保只有一个线程会调用map.put(3,0)。但是，这仍然被认为是 Streams 的错误用法。

Answer 2

不，不，不。
避免副作用。
符合文档的示例代码：

Map<Integer,Integer> updatedMap = map.keySet().parallelStream()
        .filter(e -> e == 3)
        .collect(Collectors.toMap(Function.identity(), e -> 0));
map.putAll(updatedMap);

Answer 3

比较（一）

map.keySet().parallelStream().forEach(key -> {
        if (key == 3) { 
            map.put(3, 0);
        }
});

（添加了一个新条目）

与（b）

map.entrySet().parallelStream().forEach(e -> {
        if (e.getKey() == 3) { 
            e.setValue(0);
        }
});

（没有创建、移动 Entry 对象。但请注意LinkedHashMap。）

• (a) 不安全

• (b) 安全

  1. 代码输出是否总是等于([1,1],[2,2],[3,0],[4,4])？

     (a) 否 (b) 是

  2. map.put(3, 0) 是否可以视为非干扰操作？

     (a) 否 (b) setValue(0) 是

  3. map.put(3, 0) 可以被视为可接受的副作用吗？

     (a) 否 (b) setValue(0) 是

所以（a）是邪恶的，（b）是好的。

为什么要提到 entrySet.setValue？

实际上 Oracle 实现中的HashMap.put 可能与Entry.setValue 的作用相同。那将需要使用实现知识 - 丑陋。

而 Entry.setValue 是基于原始映射的支持，人们可能会推断出只有值字段被覆盖。请注意，LinkedHashMap 需要重新排序条目，而重新排序又是不安全的。