Java中间操作何时命中每个元素？

Question

我对Java流的工作方式感到困惑，特别是在短路方面。举一个让我困惑的例子，我虚构了以下例子：

List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
Optional<Integer> res = list.stream()
        .map(x -> {
            System.out.println("first map: " + x);
            return 2*x;
        })
        .sorted((a,b)-> {
            System.out.println("sorting " + a + " : " + b);
            return a - b;
        })
        .map(x -> {
            System.out.println("second map: " +  x);
            return 2*x;
        })
        .findAny();
System.out.println("found " + res.get());

有输出

first map: 1
first map: 2
first map: 3
first map: 4
first map: 5
first map: 6
first map: 7
first map: 8
first map: 9
first map: 10
sorting 4 : 2
sorting 6 : 4
sorting 8 : 6
sorting 10 : 8
sorting 12 : 10
sorting 14 : 12
sorting 16 : 14
sorting 18 : 16
sorting 20 : 18
second map: 2
found 4

执行时，该代码演示了调用<代码>排序的中间，强制第一个映射应用于流中的每个元素。但是，第二个映射不会应用于流中的每个元素，因为findAny会使其短路。

所以基本上我的问题是：这里的规则是什么？为什么Java足够聪明，知道它不需要对流的每个元素调用第二个映射，但不足够聪明，知道最后的findAny不需要它实际排序任何东西。

我试着“阅读手册”，但我不清楚。

Answer 1

发生这种情况是因为流正在懒惰地一次一个地处理来自源的元素。

每个操作仅在需要时发生。

在排序的情况下，流将所有数据从源转储到内存，因为没有办法一个接一个地对元素进行排序。

map --> sorted --> map --> findAny

第一次映射操作应用于所有元素，因为它先于排序操作。

排序完成后，将一次处理一个元素。

findAny是一种短路操作。因此，终端操作将窥视第一个元素，第二个映射操作仅应用一次。

为什么Java足够聪明，不需要在流的每个元素上调用第二个映射，但却不足够聪明，不需要findAny在最后对任何内容进行实际排序

好吧，我猜是因为直到现在单线程执行中的findAny（）的行为仍然与findFirst（）完全相同，它需要进行排序才能找到正确的结果。

您可以尝试使用sequential stream，发现findAny（）和findFirst（）会产生相同的结果。

我不能给你答案，为什么它的行为如此远离。

Java文档谨慎地说findAny（）

此操作的行为显然是不确定的

但实际上，对于有序的数据源，它在顺序流的情况下仍然是可预测的，而在并行流的情况下则是不确定的。

https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/java.base/java/util/stream/Stream.html