Join再到Java 8中的并行Streams

从命令式编程到Fork/Join再到Java 8中的并行Streams2014-08-30 infoq 译：臧秀涛Java 8带来了很多可以使编码更简洁的特性。例如，像下面的代码：

Collections.sort（transactions, new Comparator<Transaction>（）{public int compare（Transaction t1, Transaction t2）{return t1.getValue（）.compareTo（t2.getValue（））;}}）;

可以用替换为如下更为紧凑的代码，功能相同，但是读上去与问题语句本身更接近了：

transactions.sort（comparing（Transaction::getValue））;

Java 8引入的主要特性是Lambda表达式、方法引用和新的Streams API。它被认为是自20年前Java诞生以来语言方面变化最大的版本。要想通过详细且实际的例子来了解如何从这些特性中获益，可以参考本文作者和Alan Mycroft共同编写的《Java 8 in Action: Lambdas, Streams and Functional-style programming》一书。

这些特性支持程序员编写更简洁的代码，还使他们能够受益于多核架构。实际上，编写可以优雅地并行执行的程序还是Java专家们的特权。然而，借助新的Streams API，Java 8改变了这种状况，让每个人都能够更容易地编写利用多核架构的代码。

在这篇文章中，我们将使用以下三种风格，以不同方法计算一个大数据集的方差，并加以对比。

命令式风格

Fork/Join框架

Streams API

方差是统计学中的概念，用于度量一组数的偏离程度。方差可以通过对每个数据与平均值之差的平方和求平均值来计算。例如，给定一组表示人口年龄的数：40、30、50和80，我们可以这样计算方差：

计算平均值：（40 + 30 + 50 + 80） / 4 = 50

计算每个数据与平均值之差的平方和：（40-50）²+ （30-50）² + （50-50）² + （80-50）² = 1400

最后平均：1400/4 = 350

命令式风格

下面是计算方差的一种典型的命令式风格实现：

public static double varianceImperative（double[] population）{ double average = 0.0; for（double p: population）{average += p; } average /= population.length; double variance = 0.0; for（double p: population）{ variance += （p - average） * （p - average）; } return variance/population.length;}

为什么说这是命令式的呢？我们的实现用修改状态的语句序列描述了计算过程。这里，我们显式地对人口年龄数组中的每个元素进行迭代，而且每次迭代时更新average和variance这两个局部变量。这种代码很适合只有一个CPU的硬件架构。确实，它可以非常直接地映射到CPU的指令集。