Fork/Join框架

  • Stream的并行模式使用了Fork/Join框架，这里简单说Fork/Join框架是什么？Fork/Join框架是java7中加入的一个并行任务框架，可以将任务拆分为多个小任务，每个小任务执行完的结果在合并成为一个结果。在任务的执行过程中使用工作窃取（work-stealing）算法，减少线程之间的竞争

Stream是怎么实现的

  • 先看下整体类图:蓝色箭头代表继承，绿色箭头代表实现，红色箭头代表内部类

  • 实际上Stream只有两种操作，中间操作、终端操作，中间操作只是一种标记，只有终端操作才会实际触发执行。所以Stream流水线式的操作大致应该是用某种方式记录中间操作，只有调用终端操作才会将所有的中间操作叠加在一起在一次迭代中全部执行

操作怎么记录

  • Stream的操作记录是通过ReferencePipeline记录的，ReferencePipeline有三个内部类Head、StatelessOp、StatefulOp，Stream中使用Stage的概念来描述一个完整的操作，并用某种实例化后的ReferencePipeline来代表Stage，Head用于表示第一个Stage，即调用诸如Collection.stream()方法产生的Stage，很显然这个Stage里不包含任何操作，StatelessOp和StatefulOp分别表示无状态和有状态的Stage，对应于无状态和有状态的中间操作

操作怎么叠加

  • 操作是记录完了，但是前面的Stage并不知道后面Stage到底执行了哪种操作，以及回调函数是哪种形式。这就需要有某种协议来协调相邻Stage之间的调用关系
  • 这种协议由Sink接口完成，Sink接口包含的方法如下表所示:
  • void begin(long size)，开始遍历元素之前调用该方法，通知Sink做好准备。
  • void end()，所有元素遍历完成之后调用，通知Sink没有更多的元素了。
  • boolean cancellationRequested()，是否可以结束操作，可以让短路操作尽早结束。
  • void accept(T t)，遍历元素时调用，接受一个待处理元素，并对元素进行处理。Stage把自己包含的操作和回调方法封装到该方法里，前一个Stage只需要调用当前Stage.accept(T t)方法就行了。
  • 每个Stage都会将自己的操作封装到一个Sink里，前一个Stage只需调用后一个Stage的accept()方法即可，并不需要知道其内部是如何处理的。有了Sink对操作的包装，Stage之间的调用问题就解决了，执行时只需要从流水线的head开始对数据源依次调用每个Stage对应的Sink.{begin(), accept(), cancellationRequested(), end()}方法就可以了

操作怎么执行？


  • Sink完美封装了Stream每一步操作，并给出了[处理->转发]的模式来叠加操作。这一连串的齿轮已经咬合，就差最后一步拨动齿轮启动执行。是什么启动这一连串的操作呢？也许你已经想到了启动的原始动力就是结束操作(Terminal Operation)，一旦调用某个结束操作，就会触发整个流水线的执行