产业气象站|并行流ParallelStream中隐藏的陷阱前提这篇文章介绍一下日常开发中并行流

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前提
这篇文章介绍一下日常开发中并行流ParallelStream中隐藏的陷阱，这个问题其实离我们很近，特别是喜欢使用JDK1.8+的流式编程的伙伴，应该会深有感触。标题中所谓的"陷阱" ，其实并不是ParallelStream自身的陷阱，而一般是开发者错误使用ParallelStream给自己埋下的陷阱。
一个故意而为的例子下面举一个故意而为的例子，实际上应该不会有类似的业务代码：
publicclassParallelStreamMain{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{List&ltList&gtarray=newArrayList&lt&gt()Listitem1=newArrayList&lt&gt()Listitem2=newArrayList&lt&gt()Listtarget=newArrayList&lt&gt(100)array.add(item1)array.add(item2)array.parallelStream().forEach(x-&gt{for(inti=0i&lt100000i++){target.add(i)}})System.out.println(target.size())}}
某一次执行结果为：163913 。如果不停地执行这个main方法，最终都会得到一个非200000的结果，这里的问题就在于使用了并行流parallelStream()方法。 ParallelStream底层使用了Fork/Join框架实现，也就是应用了线程池ForkJoinPool把并行流中的节点抽象为ForkJoinTask进行计算，背后用到的"任务窃取"等原理这里就不进行展开，只需要明确：
ForkJoinPool一般使用Runtime.getRuntime().availableProcessors()（此值一般认为是物理机器的逻辑核心数量）作为并行度（parallelism），简单认为是可并发执行的任务数，并不是工作线程数。多核机器中，使用ParallelStream在流的节点中的所有操作都相当于在「一个多线程环境中」进行操作，里面的所有操作都会产生不可预期的结果，例如可能会数组越界、添加元素丢失、部分下标index的引用为NULL等等。一个仿真例子写这篇文章不是有意为之，其实很早之前笔者曾经遇到一个比较隐蔽的生产故障，其中有一段访问量比较低的代码大致如下：
@DataprivatestaticclassOrderDTO{privateStringorderIdprivateOrderStatusorderStatusprivateBigDecimalamountprivateLongcustomerId}@DataprivatestaticclassOrder{privateLongidprivateStringorderIdprivateIntegerorderStatusprivateBigDecimalamountprivateLongcustomerIdprivateOffsetDateTimecreateTimeprivateOffsetDateTimeeditTime}publicvoidgroupByOrderStatus(LongcustomerId){Listorders=orderDao.selectByCustomerId(customerId)ListorderDTOList=newArrayList&lt&gt()orders.parallelStream().forEach(order-&gt{OrderDTOdto=newOrderDTO()......orderDTOList.add(dto)})Map&ltString,List&gtcollect=orderDTOList.stream().collect(Collectors.groupingBy(item-&gtitem.getOrderStatus().getCode()))......}
该方法的功能是通过客户ID查询订单列表，然后把订单列表转化为OrderDTO列表，然后再按照订单状态字段进行分组。通过生产日志和测试回归发现，上面的代码段中groupByOrderStatus()方法会偶发空指针异常。
【产业气象站|并行流ParallelStream中隐藏的陷阱】初次出现问题的时候，由于开发者通过Lambda表达式把多处代码压缩为1行，所以从异常栈比较难排查具体发生问题的代码，后面把Lambda表达式以句点起点拆分为多行上线后观察一段时间，最终定位到发生空指针异常的代码段为Collectors.groupingBy(item-&gtitem.getOrderStatus().getCode()) ，也就是OrderDTO实例中的orderStatus为空对象。这里显然， groupByOrderStatus()方法其实是被封闭在线程栈中调用，本不应该有多个线程去并发修改其中的内容，这里只剩下一个疑点：使用了parallelStream() 。后来直接把parallelStream()修改为stream()重新上线，该空指针问题不再复现。