En Java, quels sont les avantages des flux par rapport aux boucles ?

Question

On m'a posé cette question lors d'un entretien et je ne suis pas convaincu d'avoir donné la meilleure réponse possible. J'ai mentionné que vous pouviez effectuer une recherche parallèle et que les valeurs nulles étaient traitées par un moyen dont je ne me souvenais plus. Je réalise maintenant que je pensais aux optionnels. Qu'est-ce que j'ai manqué ici ? Ils prétendent que le code est meilleur ou plus concis, mais je ne suis pas sûr d'être d'accord.

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Vu la brièveté de la réponse, il semble que la question n'était pas trop vaste après tout.

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S'ils posent cette question lors des entretiens, et c'est manifestement le cas, à quoi peut bien servir de la décomposer, si ce n'est à rendre la réponse plus difficile à trouver ? Je veux dire, qu'est-ce que vous cherchez ? Je pourrais décomposer la question et répondre à toutes les sous-questions, mais ensuite créer une question mère avec des liens vers toutes les sous-questions... cela semble assez stupide cependant. Pendant que nous y sommes, donnez-moi un exemple de question moins large. Je ne connais aucun moyen de poser seulement une partie de cette question et d'obtenir une réponse significative. Je pourrais poser exactement la même question d'une manière différente. Par exemple, je pourrais demander "À quoi servent les flux ?" ou "Quand utiliserais-je un flux au lieu d'une boucle for ?" ou "Pourquoi utiliser des flux au lieu de boucles for ?". Il s'agit pourtant exactement de la même question.

...ou est-ce considéré comme trop large parce que quelqu'un a donné une très longue réponse en plusieurs points ? Franchement, n'importe qui pourrait faire cela avec pratiquement n'importe quelle question. Si vous êtes l'un des auteurs de la JVM, par exemple, vous pourriez probablement parler de boucles for toute la journée alors que la plupart d'entre nous ne le pourraient pas.

"Veuillez éditer la question pour la limiter à un problème spécifique avec suffisamment de détails pour identifier une réponse adéquate. Évitez de poser plusieurs questions distinctes à la fois. Consultez la page Comment poser une question pour obtenir de l'aide afin de clarifier cette question."

Comme indiqué ci-dessous, une réponse adéquate a été donnée, ce qui prouve qu'il en existe une et qu'elle est assez facile à fournir.

Answer 1

Il est intéressant que la question de l'entretien porte sur les avantages, sans poser de questions sur les inconvénients, car il y a les deux.

Les flux sont un style plus déclaratif . Ou un plus expressif style. On peut considérer qu'il est préférable de déclarer son intention dans le code, plutôt que de décrire comment c'est fait :

 return people
     .filter( p -> p.age() < 19)
     .collect(toList());

... indique clairement qu'il s'agit de filtrer les éléments correspondants d'une liste, alors que.. :

 List<Person> filtered = new ArrayList<>();
 for(Person p : people) {
     if(p.age() < 19) {
         filtered.add(p);
     }
 }
 return filtered;

Ça dit "Je fais une boucle". Le but de la boucle est enfoui plus profondément dans la logique.

Les cours d'eau sont souvent terser . Le même exemple le montre. Plus laconique n'est pas toujours meilleur, mais si vous pouvez être laconique et expressif en même temps, c'est encore mieux.

Les flux ont une forte affinité avec les fonctions . Java 8 introduit les lambdas et les interfaces fonctionnelles, ce qui ouvre toute une boîte à jouets de techniques puissantes. Les flux constituent le moyen le plus pratique et le plus naturel d'appliquer des fonctions à des séquences d'objets.

Les flux encouragent moins la mutabilité . Ceci est en quelque sorte lié à l'aspect de la programmation fonctionnelle : le type de programmes que vous écrivez en utilisant des flux tend à être le type de programmes où vous ne modifiez pas les objets.

Les flux encouragent un couplage plus lâche . Votre code de gestion des flux n'a pas besoin de connaître la source du flux, ni sa méthode de terminaison éventuelle.

Les flux peuvent exprimer succinctement des comportements assez sophistiqués. . Par exemple :

 stream.filter(myfilter).findFirst();

À première vue, on pourrait croire qu'il filtre l'ensemble du flux, puis renvoie le premier élément. Mais en fait findFirst() dirige l'ensemble de l'opération, de sorte qu'elle s'arrête efficacement après avoir trouvé un élément.

Les flux permettent des gains d'efficacité futurs . Certaines personnes ont effectué des analyses comparatives et ont constaté que les flux monofilaires provenant d'un système en mémoire List ou des tableaux peuvent être plus lents que la boucle équivalente. Cela est plausible car il y a plus d'objets et de frais généraux en jeu.

Mais les flux évoluent. Outre la prise en charge intégrée de Java pour les opérations de flux parallèles, il existe quelques bibliothèques pour le map-reduce distribué utilisant les flux comme API, car le modèle est adapté.

Inconvénients ?

Performance : A for boucler dans un tableau est extrêmement léger, tant en termes d'utilisation du tas que du CPU. Si la vitesse brute et l'économie de mémoire sont une priorité, l'utilisation d'un flux est pire.

Familiarité Le monde est rempli de programmeurs procéduraux expérimentés, issus de nombreux langages, pour qui les boucles sont familières et les flux nouveaux. Dans certains environnements, vous voulez écrire du code qui est familier à ce type de personne.

Frais généraux cognitifs . En raison de sa nature déclarative et de l'abstraction accrue de ce qui se passe en dessous, vous devrez peut-être construire un nouveau modèle mental de la relation entre le code et l'exécution. En fait, vous n'avez besoin de le faire que lorsque les choses vont mal, ou si vous devez analyser en profondeur les performances ou les bugs subtils. Quand ça "marche", ça marche.

Débogueurs s'améliorent, mais même aujourd'hui, lorsque vous parcourez le code d'un flux dans un débogueur, le travail peut être plus difficile que celui d'une boucle équivalente, car une simple boucle est très proche des variables et des emplacements de code avec lesquels un débogueur traditionnel travaille.

Answer 2

Au-delà de la syntaxe, les flux sont conçus pour fonctionner avec des ensembles de données potentiellement infiniment grands, alors que les tableaux, les collections et presque toutes les classes Java SE qui implémentent Iterable sont entièrement en mémoire.

L'inconvénient d'un flux est que les filtres, les mappings, etc. ne peuvent pas lancer d'exceptions vérifiées. Cela fait d'un flux un mauvais choix pour, par exemple, des opérations d'E/S intermédiaires.

Answer 3

1. Vous avez mal compris : les opérations parallèles utilisent Stream et non Optional s.

2. Vous pouvez définir des méthodes travaillant avec les flux : les prendre comme paramètres, les retourner, etc. Vous ne pouvez pas définir une méthode qui prend une boucle comme paramètre. Cela permet de réaliser une opération compliquée avec un flux une fois et de l'utiliser plusieurs fois. Notez que Java présente un inconvénient à cet égard : vos méthodes doivent être appelées en tant que someMethod(stream) par opposition à l'utilisation du flux stream.someMethod() Le fait de les mélanger complique donc la lecture : essayez de voir l'ordre des opérations dans le tableau suivant

   myMethod2(myMethod(stream.transform(...)).filter(...))

   De nombreux autres langages (C#, Kotlin, Scala, etc.) autorisent une certaine forme de "méthodes d'extension".

3. Même lorsque vous n'avez besoin que d'opérations séquentielles, et que vous ne voulez pas les réutiliser, de sorte que vous pourriez utiliser soit des flux, soit des boucles, les opérations simples sur les flux peuvent correspondre à des changements assez complexes dans les boucles.

Answer 4

Vous bouclez sur une séquence (tableau, collection, entrée, ...) parce que vous voulez appliquer une fonction aux éléments de la séquence.

Les flux vous donnent la possibilité de composer sur les éléments de la séquence et permettent de mettre en œuvre les fonctions les plus courantes (par exemple, cartographie, filtrage, recherche, tri, collecte, ...) indépendamment d'un cas concret.

Par conséquent, pour une tâche de bouclage, dans la plupart des cas, vous pouvez l'exprimer avec moins de code en utilisant les flux. lisibilité .

Answer 5

Je dirais que c'est parallélisation qui est si facile à utiliser. Essayez d'itérer sur des millions d'entrées en parallèle avec une boucle for. Nous avons besoin de beaucoup de cpus, pas de plus de rapidité, donc plus il est facile de fonctionner en parallèle, mieux c'est. Stream c'est un jeu d'enfant.

Ce que j'aime beaucoup, c'est le verbosité qu'ils proposent. Il faut peu de temps pour comprendre ce qu'ils font et produisent réellement, contrairement à ce qui se passe dans les autres pays. comment ils le font.