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Java 8 的 6 个问题

发布于 2025-02-26 22:54:41 字数 7536 浏览 0 评论 0 收藏 0

1. 并行 Streams 实际上可能会降低你的性能

Java8 带来了最让人期待的新特性之– 并行 。parallelStream() 方法在集合和流上实现了并行。它将它们分解成子问题,然后分配给不同的线程进行处理,这些任务可以分给不同的 CPU 核心处理,完成后再合并到一起。实现原理主要是使用了 fork/join 框架 。好吧,听起来很酷对吧!那一定可以在多核环境下使得操作大数据集合速度加快咯,对吗?

不,如果使用不正确的话实际上会使得你的代码运行的更慢。我们进行了一些基准测试,发现要慢 15%,甚至可能更糟糕。假设我们已经运行了多个线程,然后使用.parallelStream() 来增加更多的线程到线程池中,这很容易就超过多核心 CPU 处理的上限,从而增加了上下文切换次数,使得整体都变慢了。

基准测试将一个集合分成不同的组(主要/非主要的):

Map<Boolean, List<Integer>> groupByPrimary = numbers
.parallelStream().collect(Collectors.groupingBy(s -> Utility.isPrime(s)));

使得性能降低也有可能是其他的原因。假如我们分成多个任务来处理,其中一个任务可能因为某些原因使得处理时间比其他的任务长很多。.parallelStream() 将任务分解处理,可能要比作为一个完整的任务处理要慢。来看看 这篇文章 , Lukas Krecan 给出的一些例子和代码 。

提醒:并行带来了很多好处,但是同样也会有一些其他的问题需要考虑到。当你已经在多线程环境中运行了,记住这点,自己要熟悉背后的运行机制。

2. Lambda 表达式的缺点

lambda 表达式。哦,lambda 表达式。没有 lambda 表达式我们也能做到几乎一切事情,但是 lambda 是那么的优雅,摆脱了烦人的代码,所以很容易就爱上 lambda。比如说 早上 起来我想遍历世界杯的球员名单并且知道具体的人数(有趣的事实:加起来有 254 个)。

List lengths = new ArrayList();
for (String countries : Arrays.asList(args)) {
    lengths.add(check(country));
}

现在我们用一个漂亮的 lambda 表达式来实现同样的功能:

Stream lengths = countries.stream().map(countries -< check(country));

哇塞!这真是超级厉害。增加一些像 lambda 表达式这样的新元素到 Java 当中,尽管看起来更像是一件好事,但是实际上却是偏离了 Java 原本的规范。字节码是完全面向对象的,伴随着 lambda 的加入 ,这使得实际的代码与运行时的字节码结构上差异变大。阅读更多关于 lambda 表达式的负面影响可以看 Tal Weiss 这篇 文章。

从更深层次来看,你写什么代码和调试什么代码是两码事。堆栈跟踪越来越大,使得难以调试代码。一些很简单的事情譬如添加一个空字符串到 list 中,本来是这样一个很短的堆栈跟踪

at LmbdaMain.check(LmbdaMain.java:19)
at LmbdaMain.main(LmbdaMain.java:34)

变成这样:

at LmbdaMain.check(LmbdaMain.java:19)
at LmbdaMain.lambda$0(LmbdaMain.java:37)
at LmbdaMain$Lambda$1/821270929.apply(Unknown Source)
at java.util.stream.ReferencePipeline$3$1.accept(ReferencePipeline.java:193)
at java.util.Spliterators$ArraySpliterator.forEachRemaining(Spliterators.java:948)
at java.util.stream.AbstractPipeline.copyInto(AbstractPipeline.java:512)
at java.util.stream.AbstractPipeline.wrapAndCopyInto(AbstractPipeline.java:502)
at java.util.stream.ReduceOps$ReduceOp.evaluateSequential(ReduceOps.java:708)
at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:234)
at java.util.stream.LongPipeline.reduce(LongPipeline.java:438)
at java.util.stream.LongPipeline.sum(LongPipeline.java:396)
at java.util.stream.ReferencePipeline.count(ReferencePipeline.java:526)
at LmbdaMain.main(LmbdaMain.java:39

lambda 表达式带来的另一个问题是关于重载:使用他们调用一个方法时会有一些传参,这些参数可能是多种类型的,这样会使得在某些情况下导致一些引起歧义的调用。Lukas Eder 用 示例代码 进行了说明。

提醒:要意识到这一点,跟踪有时候可能会很痛苦,但是这不足以让我们远离宝贵的 lambda 表达式。

3. Default 方法令人分心

Default 方法允许一个功能接口中有一个默认实现,这无疑是 Java8 新特性中最酷的一个,但是它与我们之前使用的方式有些冲突。那么既然如此,为什么要引入 default 方法呢?如果不引入呢?

Defalut 方法背后的主要动机是,如果我们要给现有的接口增加一个方法,我们可以不用重写实现来达到这个目的,并且使它与旧版本兼容。例如,拿这段来自 Oracle Java 教程 中 添加指定一个时区功能的代码来说:

public interface TimeClient {
// ...
static public ZoneId getZoneId (String zoneString) {
try {
    return ZoneId.of(zoneString);
} catch (DateTimeException e) {
    System.err.println("Invalid time zone: " + zoneString +
    "; using default time zone instead.");
    return ZoneId.systemDefault();
    }
}
default public ZonedDateTime getZonedDateTime(String zoneString) {
    return ZonedDateTime.of(getLocalDateTime(), getZoneId(zoneString));
    }
}

就是这样,问题迎刃而解了。是这样么?Default 方法将接口和实现分离混合了。似乎我们不用再纠结他们本身的分层结构了,现在我们需要解决新的问题了。想要了解更多,阅读 Oleg Shelajev 在 RebelLabs 上发表的 文章 吧。

提醒:当你手上有一把锤子的时候,看什么都像是钉子。记住它们原本的用法,保持原来的接口而 重构 引入新的抽象类是没有意义的。

4. 该如何拯救你,Jagsaw?

Jigsaw 项目的目标是使 Java 模块化,将 JRE 分拆成可以相互操作的组件。这背后最主要的动机是渴望有一个更好、更快、更强大的 Java 嵌入式。我试图避免提及“物联网”,但我还是说了。减少 JAR 的体积,改进性能,增强安全性等等是这个雄心勃勃的项目所承诺的。

但是,它在哪呢?Oracle 的首席 Java 架构师, Mark Reinhold 说: Jigsaw,通过了探索阶段 ,最近才进入 第二阶段 ,现在开始进行产品的设计与实现。该项目原本计划在 Java8 完成。现在推迟到 Java9,有可能成为其最主要的新特性。

提醒:如果这正是你在等待的, Java9 应该在 2016 年间发布。同时,想要密切关注甚至参与其中的话,你可以加入到这个 邮件列表

5. 那些仍然存在的问题

受检异常

没有人喜欢繁琐的代码,那也是为什么 lambdas 表达式那么受欢迎的的原因。想想讨厌的异常,无论你是否需要在逻辑上 catch 或者要处理 受检异常 ,你都需要 catch 它们。即使有些永远也不会发生,像下面这个异常就是永远也不会发生的:

try {
    httpConn.setRequestMethod("GET");
} catch (ProtocolException pe) { /* Why don’t you call me anymore? */ }

原始类型

它们依然还在,想要正确使用它们是一件很 痛苦的事情 。原始类型导致 Java 没能够成为一种纯面向对象语言,而移除它们对性能也没有显著的影响。顺便提一句,新的 JVM 语言都没有包含原始类型。

运算符重载

James Gosling,Java 之父,曾经在接受 采访 时说:“我抛弃运算符重载是因为我个人主观的原因,因为在 C++中我见过太多的人在滥用它。”有道理,但是很多人持不同的观点。其他的 JVM 语言也提供这一功能,但是另一方面,它导致有些代码像下面这样:

javascriptEntryPoints <<= (sourceDirectory in Compile)(base =>
    ((base / "assets" ** "*.js") --- (base / "assets" ** "_*")).get
)

事实上这行代码来自 Scala Play 框架 ,我现在都有点晕了。

提醒:这些是真正的问题么?我们都有自己的怪癖,而这些就是 Java 的怪癖。在未来的版本中可能有会发生一些意外,它将会改变,但向后兼容性等等使得它们现在还在使用。

6. 函数式编程–为时尚早

函数式编程出现在 java 之前,但是它相当的尴尬。Java8 在这方面有所改善例如 lambdas 等等。这是让人受欢迎的,但却不如早期所描绘的那样变化巨大。肯定比 Java7 更优雅,但是仍需要努力增加一些真正需要的功能。

其中一个在这个问题上最激烈的评论来自 Pierre-yves Saumont,他写了一系列的 文章 详细的讲述了函数式编程规范和其在 Java 中实现的差异。

所以,选择 Java 还是 Scala 呢?Java 采用现代函数范式是对使用多年 Lambda 的 Scala 的一种肯定。Lambdas 让我们觉得很迷惑,但是也有许多像 traits,lazy evaluation 和 immutables 等一些特性,使得它们相当的不同。

提醒:不要为 lambdas 分心,在 Java8 中使用函数式编程仍然是比较麻烦的。

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