面试题：Java Stream复杂操作链调试策略

Question

假设有一个复杂的Java Stream操作链，其中包含`map`、`filter`、`flatMap`、`collect`等多个操作，当结果不符合预期时，你会采用什么系统性的方法进行调试，以定位问题出在哪一步操作上？

Answer 1

1. 添加日志输出：
   • 在每个关键操作（如map、filter、flatMap）前使用peek方法添加日志输出。例如：

   List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
   numbers.stream()
      .peek(num -> System.out.println("Before map: " + num))
      .map(n -> n * 2)
      .peek(num -> System.out.println("After map: " + num))
      .filter(n -> n > 5)
      .peek(num -> System.out.println("After filter: " + num))
      .collect(Collectors.toList());
   

   • 这样可以观察数据在每个操作前后的状态，帮助判断哪个操作导致数据不符合预期。
2. 拆分成独立步骤：
   • 将复杂的Stream操作链拆分成多个独立的步骤。例如：

   List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
   Stream<Integer> stream1 = numbers.stream();
   Stream<Integer> stream2 = stream1.map(n -> n * 2);
   Stream<Integer> stream3 = stream2.filter(n -> n > 5);
   List<Integer> result = stream3.collect(Collectors.toList());
   

   • 然后可以在每一步之间添加断点，使用调试工具（如Intellij IDEA的调试功能）来观察每个中间流的状态，进而确定问题出在哪一步。
3. 使用测试数据：
   • 用简单且可预测的测试数据替换原始数据。例如，如果原始数据是从数据库查询得到的复杂对象列表，可以创建一个包含几个简单对象的测试列表。
   • 这样更容易分析每个操作的结果，因为测试数据的行为更容易理解和预测。
4. 检查函数逻辑：
   • 仔细检查map、filter、flatMap等操作中使用的函数逻辑。比如map操作中的映射函数是否正确实现了预期的转换，filter操作中的过滤条件是否符合需求。
   • 可以通过手动在测试环境中调用这些函数，传入测试数据，验证其逻辑正确性。