java stream.peek() 如何影响字节码？

Question

据我所知，如果我有一个带有两个过滤器的流，它们将在字节码中与 && 组合。

例如

IntStream.range(1,10)
  .filter(i -> i % 2 == 0)
  .filter(i -> i % 3 == 0)
  .sum();

应该是 i % 2 == 0 && i % 3 == 0。

peek 会影响这个吗？

如果您在第一个文件管理器之后偷看，您会得到 2468，如果您在第二个文件管理器之后偷看，您只会得到 6（当然）。

但是如果你同时看两个地方

IntStream.range(1,10)
            .filter(integer -> integer % 2 == 0)
            .peek(i-> System.out.print(i))
            .filter(integer -> integer % 3 == 0)
            .peek(i-> System.out.print(i))
            .sum();

你得到 24668。

我的假设是，这一定意味着操作在某种程度上是由于 peek 调用而分离的。类似的东西

if(i%2==0)
  peek
  if(i%3==0)

这是真的吗？如果是的话，它会影响性能吗（我认为不会）。

Answer 1

Stream API 是一个ordinary Java API，如您所见。 It’s filter method 接收一个任意的 Predicate 实例，无论是通过 lambda 表达式还是普通的 class（或 enum 来命名所有可能性）实现。

如果您随后调用filter 两次，则底层实现可以通过调用Predicate.and 将它们加入单个过滤器，但在实现谓词的情况下是否这样做没有任何后果通过 lambda 表达式。

与自定义 Predicate 实现不同，它可以覆盖 and 方法并在识别第二个 Predicate 实现的情况下提供优化的东西，为 lambda 表达式生成的类不会覆盖任何 default 方法，但是只是一个abstract 函数方法，这里是Predicate.test，所以在这种情况下，调用and 将得到default 方法返回的内容，一个新的Predicate 包含对两个源谓词的引用并将它们组合在一起，很像不使用 Predicate.and 的 Stream 实现。

因此，这些可能的实现之间没有实质性差异，如果您在中间插入另一个操作，例如传递给 peek 的 Consumer，则没有实质性差异。当然，它现在比没有这个动作做得更多，所以它有性能影响，但与谓词无关。

但您普遍的误解似乎是您认为：

for(int i=1; i<10; i++) {
    if(i%2==0 && i%3==0)
        System.out.print(i);
}

和

for(int i=1; i<10; i++) {
    if(i%2==0) {
        System.out.print(i);
        if(i%3==0)
            System.out.print(i);
    }
}

看看编译方法的字节码：

//  first variant            second variant
  0: iconst_1              0: iconst_1
  1: istore_1              1: istore_1
  2: iload_1               2: iload_1
  3: bipush        10      3: bipush        10
  5: if_icmpge     33      5: if_icmpge     40
  8: iload_1               8: iload_1
  9: iconst_2              9: iconst_2
 10: irem                 10: irem
 11: ifne          27     11: ifne          34
                          14: getstatic     #2    // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
                          17: iload_1
                          18: invokevirtual #3    // Method java/io/PrintStream.print:(I)V
 14: iload_1              21: iload_1
 15: iconst_3             22: iconst_3
 16: irem                 23: irem
 17: ifne          27     24: ifne          34
 20: getstatic     #2     27: getstatic     #2    // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
 23: iload_1              30: iload_1
 24: invokevirtual #3     31: invokevirtual #3    // Method java/io/PrintStream.print:(I)V
 27: iinc          1, 1   34: iinc          1, 1
 30: goto          2      37: goto          2
 33: return               40: return

如您所见，插入 print 语句会导致插入 print 语句，仅此而已。或者，换句话说，&& 运算符与两个嵌套的if 语句并没有什么不同。两者在语义上和字节码中的作用完全相同。

这同样适用于 Stream API 的使用，但代码会更复杂，因为条件表达式表示为 Predicate 实例，而插入的语句是 Consumers。但在最好的情况下，HotSpot 优化器将为 Stream 变体生成与循环变体完全相同的优化本机代码。

Answer 2

它根本没有在字节码级别进行优化。每个 lambda 是一个单独的方法。 Java 依赖 JVM 在运行时透明地优化一切。