2、并行编程、流与响应式编程全解析

并行编程、流与响应式编程全解析

1. 并行编程

CPU 通常按顺序执行指令，而并行编程则是将进程执行分割成多个小部分同时进行，能更好地利用多核处理器。这些小部分即任务，相互独立，执行顺序无关紧要。单 CPU 存在性能和内存限制，并行编程通过高效利用内存，能更快解决大型问题。

作为开发者，在应用开发中有两个主要任务：一是设计功能以维持应用流程，帮助用户顺畅使用；二是处理应用所需的数据。基于线程的模型仅有助于应用的功能流程，而处理数据则需要数据流式计算，响应式编程能满足这一需求。

2. 流

我们常用集合框架处理数据，但该框架存在使用循环和重复检查的复杂性，且无法高效利用多核系统。Java 8 引入的流作为新的抽象层，能以声明式方式处理数据。

流是一段时间内发出的一系列不同元素，它类似数组但又不同。数组元素在内存中顺序排列，而流元素并非如此，且每个流都有开始和结束。

以计算数组和流的前六个元素平均值为例，计算数组平均值时，开发者需逐个获取元素并求和，再应用公式计算。而对于流，不能直接套用数组的逻辑，因为流中的元素可能不会全部被访问，且元素发出速度可能不同，计算的平均值是动态值。这就像坐在河边，水流过腿部不会回流，流中的元素也是如此。

2.1 流的特性

• 顺序元素 ：流按需提供典型类型元素的序列。
• 流的来源 ：流可将集合、数组、文件或其他 I/O 资源作为输入。
• 执行操作 ：流支持对元素执行各种操作，如过滤、映