Java 如何使stream reduce成为线程安全的？

Java stream API提供了一种通用的

.reduce（标识、累加器）

方法

从javadocs中可以清楚地看到，累加器应该是一个无状态函数

但是，我有一个关于

标识
对象的问题，即它应该是线程安全的吗

假设
identity
是一个java对象，而
累加器以一种非原子的方式修改该对象，例如
累加器
查看
标识的
状态，然后决定如何准确修改其内部状态。显然，可能会同时运行多个reduce操作。在这种情况下，出现了几个问题：


这个reduce操作是否应该是
identity
对象范围内的原子操作
仅仅使
identity
对象不可变并在每次reduce时返回一个新实例就足够了吗
通常，
acculator
是一个英语单词，意思是：“如果你想要并行，你就完全被套住了”。它就在这个词里：积累——随着时间的推移而积累。除了从头开始，积累直到完成，没有办法把它做好

但是，java通过添加两个需求来解决这个问题：

结合性
a X（b X c）
必须产生与
（a X b）X c
相同的结果，其中X是累加器函数
身份功能
ident X a
必须等于
a
，其中
ident
是传递给
reduce
的标识，X是累加器函数
让我们以函数
（a，b）->a+b
和身份
0
为例，如果您的目的是对列表求和，则该函数满足这两个要求

Java可以通过对任意项求和，然后对这些项的结果求和来实现并行化<代码>[1,5,9,12]
可以通过先将列表一分为二，然后将这两个子列表分别交给线程进行求和，然后对每个线程提供的答案求和来求和这意味着java将在流中的任意点开始多次累积，并将在任意点多次应用标识作为其累积的一部分，如果您的标识对象本身是可变的，这将带来快速的问题

基本上没有办法将可变的
identity
对象的概念与java的
reduce
函数结合起来。从根本上说，它不是为了这样工作而设计的

与求和示例相反：在
（a，b）->a+b
累加器中，不修改a和b，而是修改a和b；相反，它们被组合成新创建的第三个值，这就是您应该如何使用此方法

与某些其他语言中的
foldLeft
不同，这些语言既不要求
acgregatorfunction（ident，A）
等于A，也不要求关联性，但根据定义根本无法将其并行化。该foldLeft可用于可变状态。例如，这里有一个伪代码中使用foldLeft求和的例子：（注意，
newint[1]
在这里用作可变整数）：

这个概念（累加器函数的LHS始终是相同的东西，即您的标识对象，在您沿着流移动时被修改为集成流中的每个值）与java的reduce不兼容，并且据我所知，java没有（简单的）方法对流执行这种操作

因此：情况更糟“线程安全”还不够好，它需要是不可变的。一旦它是不可变的，它就是线程安全的

仅仅使identity对象不可变并在每次reduce时返回一个新实例就足够了吗

这不仅仅是“足够好”，这或多或少是使用
reduce
的唯一明智的方法。文档中包括了这一点，但不是直接暗示的

标识值必须是累加器函数的标识这意味着对于所有t，累加器.apply（标识，t）等于t

一旦修改了
identity
，就像您所说的，即使是以线程安全的方式，也违反了上述规则；因此，无法保证预期结果

对于第二个问题，答案稍微复杂一些。只要没有人滥用身份（通过修改其内部状态），就不必使身份不可变。当然，使其不可变在这方面会有很大帮助。
考虑将重载与附加的组合器一起使用。如果您希望始终是线程安全的，那么您可以使用多args
collect（）
或使用
Collector.Of（）
调用单args方法（甚至您自己的
Collector
实现）. 这样，您可以拥有多个“标识”，它们最终以线程安全的方式合并在一起；另一种方式是始终返回一个新标识。即，创建一个新实例，复制旧值，修改新实例的状态并返回所述实例。如果
累加器
修改
标识
，则
标识
是
累加器
状态的一部分。因此，
累加器
不是无状态的。
累加器
不应修改其任何传入参数。这也解决了累加器不知道其参数是否或哪些参数是标识值的问题。在foldLeft上下文中不应使用术语“标识对象”。除此之外，
collect（（）->new int[1]，（a，b）->a[0]+=b，（a1，a2）->a1[0]+=a2[0]）[0]
并没有那么难…@rzwitserroot-术语assumulator对我来说是新的，但我认为这是一个有趣的创新哦，这是我灵感更大的打字错误之一：）谢谢你让我知道，我会编辑这个答案。你以前的答案之一可能会
int sum = stream.foldLeft(new int[1], (int[] a, int b) -> a[0] += b)[0];