Вивчайте Обробка Елементів За Допомогою Методу forEach()

Свайпніть щоб показати меню

Ви вже знайомі з методом forEach(), оскільки використовували його на практиці для виведення кожного елемента колекції на консоль. Розгляньмо його детальніше та дослідимо його реалізації.

Метод забезпечує зручний спосіб обробки даних у функціональному стилі. Однак важливо зазначити, що порядок обробки залежить від типу потоку та використаного методу.

У Stream API існує дві реалізації методу forEach(). Розглянемо їх по черзі.

Метод forEach

Виконує дію над кожним елементом, але порядок обробки не гарантується у паралельних потоках.

void forEach(Consumer<? super T> action)

Метод forEach() приймає як аргумент Consumer<T> — функціональний інтерфейс, який визначає операцію для кожного елемента у потоці. Зазвичай використовується для логування, виведення або виконання побічних ефектів.

Практичний приклад

В інтернет-магазині користувачі повинні отримувати сповіщення про персоналізовані знижки. Оскільки порядок не має значення, forEach() використовується з паралельним потоком для швидшого виконання.

Main.java


              1234567891011121314151617181920212223
            
package com.example;

import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> customers = List.of(
                "alice@example.com",
                "bob@example.com",
                "charlie@example.com"
        );

        // Parallel stream for faster processing
        Stream<String> customerStream = customers.parallelStream();
        customerStream.forEach(email -> sendDiscountEmail(email));
    }

    private static void sendDiscountEmail(String email) {
        System.out.println("Sending discount email to: " + email);
        // Simulating email sending process
    }
}

Цей код імітує надсилання персоналізованих електронних листів зі знижками до клієнтів. Оскільки використовується parallelStream(), листи надсилаються у довільному порядку для підвищення швидкості. Метод forEach() застосовує задану дію до кожної електронної пошти.

Метод forEachOrdered

Виконує дію з збереженням порядку елементів, навіть у паралельних потоках.

void forEachOrdered(Consumer<? super T> action)

Як і forEach, цей метод також приймає Consumer<T>, але гарантує, що елементи обробляються у тому ж порядку, в якому вони з'являються в оригінальному потоці. Це корисно, коли важливо зберегти послідовність.

Практичний приклад

Уявіть собі платіжну систему, де кожна транзакція повинна оброблятися в точному порядку надходження. Якщо платежі обробляються не по порядку, це може призвести до помилок, наприклад, неправильних розрахунків балансу.

Main.java


              123456789101112131415161718192021
            
package com.example;

import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> payments = List.of(
                "Payment #5001 - $100",
                "Payment #5002 - $250",
                "Payment #5003 - $75"
        );

        Stream<String> paymentStream = payments.parallelStream();
        paymentStream.forEachOrdered(payment -> processPayment(payment));
    }

    private static void processPayment(String payment) {
        System.out.println("Processing payment: " + payment);
    }
}

Цей код імітує систему обробки платежів, де транзакції повинні оброблятися у порядку їх надходження. Використання parallelStream() підвищує продуктивність, але forEachOrdered() гарантує збереження послідовності.

Порівняння продуктивності: forEach() проти forEachOrdered()

Оцінимо, наскільки швидше виконується forEach() у порівнянні з forEachOrdered() при роботі з паралельними потоками. Для цього потрібно створити список з 10 мільйонів елементів, обробити їх обома методами, обчислюючи квадратний корінь кожного числа, та зафіксувати час виконання.

Main.java


              12345678910111213141516171819202122232425262728293031
            
package com.example;

import java.util.List;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        IntStream.range(0, 10_000_000).forEach(numbers::add); // Create a list with 10 million elements

        // Measure execution time of `forEach()`
        long startTime = System.nanoTime();
        numbers.parallelStream().forEach(num -> process(num));
        long forEachTime = System.nanoTime() - startTime;

        // Measure execution time of `forEachOrdered()`
        startTime = System.nanoTime();
        numbers.parallelStream().forEachOrdered(num -> process(num));
        long forEachOrderedTime = System.nanoTime() - startTime;

        // Print results
        System.out.println("forEach execution time: " + forEachTime / 1_000_000 + " ms");
        System.out.println("forEachOrdered execution time: " + forEachOrderedTime / 1_000_000 + " ms");
    }

    private static void process(int num) {
        // Simulate workload
        Math.sqrt(num);
    }
}

Метод forEach() обробляє елементи без збереження порядку, дозволяючи потоку вільно розподіляти завдання між доступними ядрами процесора. Це максимізує продуктивність, оскільки кожен потік може вибирати елементи у будь-якому порядку та обробляти їх паралельно без обмежень.

Метод forEachOrdered() зберігає оригінальний порядок елементів, що вимагає додаткової синхронізації. У паралельному потоці елементи спочатку розбиваються на частини для обробки, але їхні результати потім повинні бути зібрані у правильному порядку перед передачею у метод обробки.