Java 8 - reduce(0, Integer::sum) 和 reduce(0, (a, b) -> a+b) 的区别是什么？

Question

我刚接触 Java 8，并找到了一些实现加法、乘法和减法的方法。我想问如何只进行加法。

我写了下面这段代码，并将输出结果分别存储在 Sum1 和 Sum2 中。两种方法 reduce(0, Integer::sum) 和 .reduce(0, (a, b) -> a+b); 得到的结果相同。从性能角度来看，使用哪种方法最好？如果使用大整数值，应该选择哪种方法？为什么？

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 1, 3, 3, 2, 4);

Integer sum1 = numbers.stream().reduce(0, (a, b) -> a+b);
System.out.println("SUM ="+sum1);

Integer product = numbers.stream().reduce(0, (a, b) -> a*b);
System.out.println("PRODUCT = "+product);

int sum2 = numbers.stream().reduce(0, Integer::sum);
System.out.println("SUM 2= "+sum2);

Optional<Integer> sum3 = numbers.stream().reduce((a, b) -> (a + b));
System.out.println("SUM3="+sum3);

// Updated as per  @Hadi J comment
int sum4 = numbers.stream().mapToInt(Integer::intValue).sum();
System.out.println("Sum ="+sum4);

- Jeff Cook

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我认为最好的方法是使用numbers.stream().mapToInt(Integer::intValue).sum();，因为reduce存在多个自动装箱。 - Hadi J

哦，好的。我错过了这种方法的想法 :) 有使用它的强烈理由吗？如果您可以进一步指导我？我更新了我的陈述。 - Jeff Cook

请查看此链接：https://dev59.com/Fl0a5IYBdhLWcg3wmZ3C - Hadi J

最快的方法是使用普通循环，而不是流。 - Eugene

reduce(0, Integer::sum)和reduce((a, b) -> a + b)之间没有区别。对于第一个，每次评估都会调用Integer.sum（…）方法，对于第二个，将调用在您的类中创建的方法，该方法完全相同，即return a+b;。这些考虑与Function.identity()或t->t类似。虽然我们这里没有共享生成的实例（但是），调用现有方法可以减少代码并提高最终优化共享代码的可能性，但可能会妨碍调试。 - Holger

Answer 1

什么是针对性能使用大整数值的最佳方法？为什么？

主要思想是在使用原始数据和它们的对象表示时忽略自动装箱/拆箱。将两个“Integer”对象相加比将两个“int”原语相加复杂得多。您可以在this post中找到更多细节。

因此，最好的情况是当您有一个原始数组“int []”，并将其元素相加到类型为“int”的累加器中。因此，这里没有涉及任何装箱操作。

较差（但不是最差）的情况是将对象“Integer”与原始“int”相加。它会导致第一个参数的拆箱。当您的初始数组或集合包含对象（例如Integer []，List等），而累加器是原始的时，就会发生这种情况。这将导致每个集合元素的拆箱恰好一次，而累加器将保持不变。

最坏的情况是将对象的集合总和到“Integer”累加器中。

1. Plain old Java:

   • Summing Integer[] into Integer

     Integer[] array = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
     Integer sum = 0;
     // Each element of the array will be unboxed exactly once
     // sum will be unboxed 10 times
     // result of the sum will be boxed 10 times
     for(int i : array) sum += i;
     

   • Summing Integer[] into int

     Integer[] array = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
     int sum = 0;
     // Each element of the array will be unboxed exactly once
     // result of the sum will be boxed 10 times
     for(int i : array) sum += i;
     

   • Summing int[] into int

     int[] array = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
     int sum = 0;
     // No boxing/unboxing at all
     for(int i : array) sum += i;
     

2. Stream API

   • Reducing sum of Stream<Integer>

     Stream<Integer> stream = Stream.of(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9);
     // Each element will be unboxed exactly once
     // The accumulator will be unboxed 10 times
     // The result of the sum operation will be boxed 10 times
     Integer sum = stream.reduce(0, Integer::sum);
     

   • Reducing sum of Stream<Integer> mapping to primitive int

     Stream<Integer> stream = Stream.of(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9);
     // Each element will be unboxed exactly once
     // Neither accumulator not result will be unboxed/boxed
     int sum = stream.mapToInt(Integer::intValue).reduce(0, Integer::sum);
     

   • Reducing sum of IntStream

     IntStream stream = IntStream.of(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9);
     // No boxing/unboxing at all
     int sum = stream.reduce(0, Integer::sum);
     // same as
     int sum2 = stream.sum();
     

- ETO

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很好的总结！如果您能为不同的替代方案提供一些jmh基准测试，那将更好。 - Sean Patrick Floyd

Answer 2

有趣的事情： 在Intellij IDEA中，当您将鼠标悬停在sum()函数上时，会出现如下的工具提示：

返回此流中元素的总和。 这是归约的特例，等价于：

Public abstract int sum() 
//equal function to
return reduce(0, Integer::sum);

- Shoniisra