Czy Java 8 to dobry sposób na powtórzenie wartości lub funkcji?

Oto kolejna technika, na którą ostatnio natknąłem się:

Collections.nCopies(8, 1)
           .stream()
           .forEach(i -> System.out.println(i));

Wywołanie Collections.nCopies tworzy List zawierające n kopie dowolnej podanej wartości. W tym przypadku jest to boxed Integer wartość 1. Oczywiście nie tworzy listy z elementami n; tworzy "zwirtualizowaną" listę, która zawiera tylko wartość i długość, a każde wywołanie get w zakresie zwraca tylko wartość. Metoda nCopies istnieje od czasu wprowadzenia frameworka zbiorów w sposób w JDK 1.2. Oczywiście możliwość tworzenia strumienia z jego wyniku została dodana w Javie SE 8.

Dla iterate i generate wynik nie jest chyba zbyt zaskakujący. Streams framework (tak naprawdę Spliteratory dla tych strumieni) zbudowany jest na założenie, że lambda będą potencjalnie generować różne wartości za każdym razem i że będą generować nieograniczoną liczbę wyników. To sprawia, że podział równoległy jest szczególnie trudny. Metoda iterate jest również problematyczna w tym przypadku, ponieważ każde wywołanie wymaga wyniku poprzedniego. Tak więc strumienie generate i iterate nie sprawdzają się zbyt dobrze do generowania powtarzających się stałych.

Stosunkowo słaba wydajność {[18] } jest zaskakująca. To też jest zwirtualizowane, więc elementy właściwie nie wszystkie istnieją w pamięci, a rozmiar jest znany z góry. Powinno to zapewnić szybki i łatwy do równoległego rozdzielacz. Ale o dziwo nie poszło zbyt dobrze. Być może powodem jest to, że range musi obliczyć wartość dla każdego elementu zakresu, a następnie wywołać na nim funkcję. Ale ta funkcja po prostu ignoruje jej wejście i zwraca stałą, więc jestem zaskoczony, że to nie jest inlined i zabity.

Technika Collections.nCopies musi zrobić Boks/unboxing w celu obsługi wartości, ponieważ nie ma prymitywnych specjalizacji List. Ponieważ wartość jest ta sama za każdym razem, jest ona w zasadzie pudełkowa raz i to pudełko jest współdzielone przez wszystkie n kopie. Podejrzewam, że boks/unboxing jest wysoce zoptymalizowany, nawet intrinsyfikowany i może być dobrze inlined.

Oto kod:

    public static final int LIMIT = 500_000_000;
    public static final long VALUE = 3L;

    public long range() {
        return
            LongStream.range(0, LIMIT)
                .parallel()
                .map(i -> VALUE)
                .map(i -> i % 73 % 13)
                .sum();
}

    public long ncopies() {
        return
            Collections.nCopies(LIMIT, VALUE)
                .parallelStream()
                .mapToLong(i -> i)
                .map(i -> i % 73 % 13)
                .sum();
}

Benchmark                    Mode   Samples         Mean   Mean error    Units
c.s.q.SO18532488.ncopies    thrpt         5        7.547        2.904    ops/s
c.s.q.SO18532488.range      thrpt         5        0.317        0.064    ops/s

Istnieje spora zmienność w wersji ncopies, ale ogólnie wydaje się wygodnie 20x szybszy niż wersja range. (Byłbym jednak skłonny uwierzyć, że zrobiłem coś złego.)

Dla kompletności, a także dlatego, że nie mogłem się powstrzymać:)

Generowanie ograniczonej sekwencji stałych jest dość zbliżone do tego, co można by zobaczyć w Haskell, tylko z poziomem szczegółowości Java.

IntStream.generate(() -> 1)
         .limit(8)
         .forEach(System.out::println);

Gdy funkcja repeat jest gdzieś zdefiniowana jako

public static BiConsumer<Integer, Runnable> repeat = (n, f) -> {
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        f.run();
};

Możesz użyć go od czasu do czasu w ten sposób, np.:

repeat.accept(8, () -> System.out.println("Yes"));

Aby uzyskać I odpowiednik Haskella

take 8 (repeat 1)

Możesz napisać

StringBuilder s = new StringBuilder();
repeat.accept(8, () -> s.append("1"));