jdk8中Spliterator的作用
之前的时候看集合部分源码没看完，今天又翻了一下，看到了个东西spliterator，感觉挺陌生。查了一下，网上解读源码的挺多，但没有使用的例子，于是看了下代码，准备自己写个例子试试。
源码部分，灵小帝的博客已经说的很清楚了，摘抄如下：
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Spliterator是什么？
Spliterator是一个可分割迭代器(splitable iterator)，可以和iterator顺序遍历迭代器一起看。jdk1.8发布后，对于并行处理的能力大大增强，Spliterator就是为了并行遍历元素而设计的一个迭代器，jdk1.8中的集合框架中的数据结构都默认实现了spliterator，后面我们也会结合ArrayList中的spliterator()一起解析。
Spliterator内部结构
//单个对元素执行给定的动作，如果有剩下元素未处理返回true，否则返回false
boolean tryAdvance(Consumer<? super T> action);
//对每个剩余元素执行给定的动作，依次处理，直到所有元素已被处理或被异常终止。默认方法调用tryAdvance方法
default void forEachRemaining(Consumer<? super T> action) {
do { } while (tryAdvance(action));
}
//对任务分割，返回一个新的Spliterator迭代器
Spliterator<T> trySplit();
//用于估算还剩下多少个元素需要遍历
long estimateSize();
//当迭代器拥有SIZED特征时，返回剩余元素个数；否则返回-1
default long getExactSizeIfKnown() {
return (characteristics() & SIZED) == 0 ? -1L : estimateSize();
}
//返回当前对象有哪些特征值
int characteristics();
//是否具有当前特征值
default boolean hasCharacteristics(int characteristics) {
return (characteristics() & characteristics) == characteristics;
}
//如果Spliterator的list是通过Comparator排序的，则返回Comparator
//如果Spliterator的list是自然排序的 ，则返回null
//其他情况下抛错
default Comparator<? super T> getComparator() {
throw new IllegalStateException();
}
特征值其实就是为表示该Spliterator有哪些特性，用于可以更好控制和优化Spliterator的使用。关于获取比较器getComparator这一个方法，目前我还没看到具体使用的地方，所以可能理解有些误差。特征值如下：（部分属于猜测）
ArrayListSpliterator
static final class ArrayListSpliterator<E> implements Spliterator<E> {
//用于存放ArrayList对象
private final ArrayList<E> list;
//起始位置（包含），advance/split操作时会修改
private int index;
//结束位置（不包含），-1 表示到最后一个元素
private int fence;
//用于存放list的modCount
private int expectedModCount;
ArrayListSpliterator(ArrayList<E> list, int origin, int fence,
int expectedModCount) {
this.list = list;
this.index = origin;
this.fence = fence;
this.expectedModCount = expectedModCount;
}
//获取结束位置（存在意义：首次初始化石需对fence和expectedModCount进行赋值）
private int getFence() {
int hi;
ArrayList<E> lst;
//fence<0时（第一次初始化时，fence才会小于0）：
if ((hi = fence) < 0) {
//list 为 null时，fence=0
if ((lst = list) == null)
hi = fence = 0;
else {
//否则，fence = list的长度。
expectedModCount = lst.modCount;
hi = fence = lst.size;
}
}
return hi;
}
//分割list，返回一个新分割出的spliterator实例
public ArrayListSpliterator<E> trySplit() {
//hi为当前的结束位置
//lo 为起始位置
//计算中间的位置
int hi = getFence(), lo = index, mid = (lo + hi) >>> 1;
//当lo>=mid,表示不能在分割，返回null
//当lo<mid时,可分割，切割（lo，mid）出去，同时更新index=mid
return (lo >= mid) ? null :
new ArrayListSpliterator<E>(list, lo, index = mid, expectedModCount);
}
//返回true 时，只表示可能还有元素未处理
//返回false 时，没有剩余元素处理了。。。
public boolean tryAdvance(Consumer<? super E> action) {
if (action == null)
throw new NullPointerException();
//hi为当前的结束位置
//i 为起始位置
int hi = getFence(), i = index;
//还有剩余元素未处理时
if (i < hi) {
//处理i位置，index+1
index = i + 1;
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E)list.elementData[i];
action.accept(e);
//遍历时，结构发生变更，抛错
if (list.modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
return true;
}
return false;
}
//顺序遍历处理所有剩下的元素
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
int i, hi, mc; // hoist accesses and checks from loop
ArrayList<E> lst; Object[] a;
if (action == null)
throw new NullPointerException();
if ((lst = list) != null && (a = lst.elementData) != null) {
//当fence<0时，表示fence和expectedModCount未初始化，可以思考一下这里能否直接调用getFence()，嘿嘿？
if ((hi = fence) < 0) {
mc = lst.modCount;
hi = lst.size;
}
else
mc = expectedModCount;
if ((i = index) >= 0 && (index = hi) <= a.length) {
for (; i < hi; ++i) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) a[i];
//调用action.accept处理元素
action.accept(e);
}
//遍历时发生结构变更时抛出异常
if (lst.modCount == mc)
return;
}
}
throw new ConcurrentModificationException();
}
public long estimateSize() {
return (long) (getFence() - index);
}
public int characteristics() {
//打上特征值：、可以返回size
return Spliterator.ORDERED | Spliterator.SIZED | Spliterator.SUBSIZED;
}
}
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以上为源码讲解部分，大意是说，这个就是用来多线程并行迭代的迭代器，这个迭代器的主要作用就是把集合分成了好几段，每个线程执行一段，因此是线程安全的。基于这个原理，以及modCount的快速失败机制，如果迭代过程中集合元素被修改，会抛出异常。
我们设计一个测试用例：创建一个长度为100的list，如果下标能被10整除，则该位置数值跟下标相同，否则值为aaaa。然后多线程遍历list，取出list中的数值(字符串aaaa不要)进行累加求和。
测试代码如下：
public class Atest {
AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
List<String> strList = createList();
Spliterator spliterator = strList.spliterator();
/**
* 多线程计算list中数值的和
* 测试spliterator遍历
*/
@Test
public void mytest(){
for(int i=0;i<4;i++){
new MyThread().start();
}
try {
Thread.sleep(15000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("结果为：" + count);
}
class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("线程"+threadName+"开始运行-----");
spliterator.trySplit().forEachRemaining(new Consumer() {
@Override
public void accept(Object o) {
if(isInteger((String)o)){
int num = Integer.parseInt(o +"");
count.addAndGet(num);
System.out.println("数值："+num+"------"+threadName);
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
System.out.println("线程"+threadName+"运行结束-----");
}
}
private List<String> createList(){
List<String> result = new ArrayList<>();
for(int i=0; i<100; i++){
if(i % 10 == 0){
result.add(i+"");
}else{
result.add("aaa");
}
}
return result;
}
public static boolean isInteger(String str) {
Pattern pattern = Pattern.compile("^[-\\+]?[\\d]*$");
return pattern.matcher(str).matches();
}
}
输出结果：
可以看到，有4个线程执行了该方法，并得到了正确的结果，并发遍历执行没有问题。
