java - 不可变链表的分隔符

这是不可变链表的经典实现:

public abstract class List<A> implements Iterable<A> {
    private static final List NIL = new Nil();

    public abstract A head();
    public abstract List<A> tail();
    public List<A> cons(A a) { return new Cons<>(a, this); }

    public static <A> List<A> nil() { return NIL; }

    @Override
    public Iterator<A> iterator() {
        return new Iterator<A>() {
            private List<A> list = List.this;

            @Override
            public boolean hasNext() {
                return list != NIL;
            }

            @Override
            public A next() {
                A n = list.head();
                list = list.tail();
                return n;
            }
        };
    }

    public Stream<A> stream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
    }

    public Stream<A> parallelStream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
    }
}

class Nil extends List {
    @Override public Object head() { throw new NoSuchElementException(); }
    @Override public List tail() { throw new NoSuchElementException(); }
}

class Cons<A> extends List<A> {
    private final A head;
    private final List<A> tail;

    Cons(A head, List<A> tail) {
        this.head = head;
        this.tail = tail;
    }

    @Override public A head() { return head; }
    @Override public List<A> tail() { return tail; }
}

spliterator()的默认实现不支持有效的并行化:

List<Integer> list = List.<Integer> nil().cons(3).cons(2).cons(1);

list.parallelStream().forEach(i -> {
    System.out.println(i);
    try {
        Thread.sleep(1000);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
});

这将顺序打印1, 2, 3。

如何实现spliterator()以支持有效的并行化？

最佳答案

甚至无法报告估计大小的分离器(这是Iterable的默认实现)很难通过并行管道进行分离。如果跟踪List的大小，则可以解决此问题。在您的情况下，跟踪确切的大小并不是很困难:

public abstract class List<A> implements Iterable<A> {
    ...
    public abstract long size();

    @Override
    public Spliterator<A> spliterator() {
        return Spliterators.spliterator(iterator(), size(), Spliterator.ORDERED);
    }
}

class Nil extends List {
    ...
    public long size() {
        return 0;
    }
}

class Cons<A> extends List<A> {
    ...
    private final long size;

    Cons(A head, List<A> tail) {
        this.head = head;
        this.tail = tail;
        this.size = tail.size()+1;
    }

    ...

    @Override
    public long size() {
        return size;
    }
}

之后，并行化将更好地工作。请注意，并行化仍然很差，因为您不能快速跳到列表的中间，但是在许多情况下，它将提供合理的加速。

还要注意，最好明确指定Spliterator.ORDERED特性。否则，即使已明确请求并行流操作中的顺序(例如，通过forEachOrdered()终端操作)，也可以忽略该顺序。