Java 8 流是原子的吗？答案

【问题标题】：Is Java 8 streams atomic?Java 8 流是原子的吗？
【发布时间】：2017-02-14 06:01:16
【问题描述】：

我看了几篇文章，但我还是一头雾水。

我知道并行流将以利用 CPU 的并行方式执行。而且我相信子作业将作为原子单元执行，对吗？

但是常规的 Java 8 流呢？

如果我执行让我们说下一行代码：

users.stream().map(user->user.getUsername()).collect(Collectors.toList());

该行是否也会以线程安全/原子方式执行？

【问题讨论】：

不，子作业不是作为原子单元执行的，但不太清楚你的意思是什么。顺序流在单个线程中执行，因此它们不必是线程安全的。
那么，如果我有一个多线程系统，并且我使用的是顺序流，我可能会因为竞态条件而导致数据不一致？
您是否有竞争条件与您所做的 Streams 处理无关。正如我所说，目前还不清楚您的想法
流执行读取操作。当有人同时写作并且您没有采取措施时，您会遇到问题。正如 Marko Topolnik 已经指出的那样，无论您是否使用流，情况总是如此。
如果getUsername方法没有副作用，流操作不会引入任何副作用。但是，要考虑它是线程安全的，您必须确保在操作进行时 没有人 正在修改 any 线程中的源列表。你只能写一个线程安全的program，它是all操作的全部，而不是线程安全的操作。如果你的程序格式正确，流操作也可以。

标签： java multithreading concurrency java-8 java-stream

【解决方案1】：

流 API 为管道的每个步骤定义了许多合同，如果其中任何一个被违反，则可能会发生不可预测的行为或异常。

Spliterator。请注意后期绑定、IMMUTABLE 和 CONCURRENT 属性，这些属性可能因各种来源而异。
收集源通常指定其拆分器的性质，例如ConcurrentHashMap 报告其观点的 CONCURRENT，而 HashMap 没有。这意味着 hashmap 无法处理外部线程的修改或流管道内的干扰副作用。
管道中的每个操作都定义了用户提供的方法应具有的属性，关键概念是non-interference、状态性和副作用。比较filter 和peek。
Collector/Collectors 并没有清楚地说明他们的要求，但提供的函数通常应该是无干扰的、无副作用的和无状态的，就像中间操作一样，尤其是在使用并发收集器时。李>

一般来说，如果你做的一切都正确，那么并行和顺序流都可以安全使用，即使在不支持并发修改的集合上也是如此。

如果您正在做违反这些要求的事情，那么顺序流可能会更宽容一些，但它们仍然可能会失败。

【讨论】：

【解决方案2】：

不存在一般线程安全或原子性之类的东西。原子字段更新仅对于访问同一变量的线程而言是原子的，synchronized 代码块对于仅在同一实例上同步的线程而言是原子/线程安全的。

流操作本身是纯粹的本地操作，这甚至适用于并行流操作，因为参与该操作的线程与任何其他线程无关。如果您使用具有（非本地）副作用的函数，这是非常不鼓励的，没有保证，这些副作用没有额外的线程安全性或原子性。唯一的例外是终端操作 forEach 和 forEachOrdered，它们旨在产生副作用，并且有据可查的有关多线程行为的文档。

所以操作users.stream().map(user->user.getUsername()).collect(Collectors.toList())，假设方法getUsername()遵循契约并且没有副作用，对任何其他线程根本不可见。如果你以线程安全的方式将返回的列表发布给其他线程，它会是安全的，如果你让它以不安全的方式逃逸，将无法保证。如果您从不将结果发布到其他线程，则问题变得无关紧要。

【讨论】：

如果users 是一个实例变量 - 在流处理期间被其他线程修改的列表？
@Ekaterina 我认为，很明显，如果 users 可能被其他线程修改，您有责任确保这些修改不会干扰 Stream 操作。规则与迭代 users 的任何其他操作相同。

【解决方案3】：

一般不会。如果使用的Spliterator 具有CONCURRENT 特性，则流是线程安全的。

【讨论】：