面试题：Java Stream sorted方法在并行流中的排序问题

Question

在Java并行流中使用Stream的sorted方法进行排序，可能会遇到什么问题？如何解决这些问题以确保正确且高效的排序？请结合具体示例阐述。

Answer 1

可能遇到的问题

1. 性能问题：并行流的 sorted方法在并行处理时，由于多线程环境下的资源竞争和合并操作，可能导致性能不如顺序流排序。特别是对于大数据集，并行排序的分治策略带来的开销可能超过并行处理带来的优势。
2. 稳定性问题：Java 8及之前版本，并行流的 sorted方法不保证排序的稳定性。稳定性是指相等元素在排序前后的相对顺序保持不变。这在某些业务场景（如按多个条件排序，次要条件依赖于元素原有顺序）下可能导致不符合预期的结果。

解决方法及示例

1. 性能优化：
   • 评估数据集大小：对于小数据集，使用顺序流 sorted通常更快。可以根据经验或性能测试来确定数据集大小的阈值。
   • 调整并行度：通过 parallelStream的 setParallelism方法调整并行度，根据硬件资源（如CPU核心数）合理设置并行线程数。例如：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class ParallelSortPerformance {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 4, 3, 2, 1);
        numbers.parallelStream()
              .parallel()
              .sorted()
              .forEach(System.out::println);
    }
}

2. 保证稳定性：
   • Java 9及之后：从Java 9开始，并行流的 sorted方法保证了稳定性。
   • Java 8及之前：如果需要稳定性，可以先将并行流转换为顺序流再进行排序，例如：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StableParallelSort {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 4, 3, 2, 1);
        numbers.parallelStream()
              .sequential()
              .sorted()
              .forEach(System.out::println);
    }
}

通过上述方法，可以在Java并行流中使用 sorted方法时，解决可能遇到的性能和稳定性问题，确保正确且高效的排序。