java - 当计算 a^b 时，为什么 parallel 不起作用但 parallelStream 可以

Question

我想计算 a^b ，例如2^30，

public long pow(final int a, final int  b)

首先我用的是这种方式

return LongStream.range(0, b).reduce(1, (acc, x) -> a * acc); // 1073741824

得到正确的结果。那我要并行计算，自然就改成了

return LongStream.range(0, b).parallel().reduce(1, (acc, x) -> a * acc); // 32

但在这种情况下，结果只是 32。为什么？

所以为了支持并行我又改了一遍

return Collections.nCopies(b,a).parallelStream().reduce(1, (acc, x) -> acc * x); // 1073741824

在这种情况下它有效。

那么并行方式有什么问题呢？

Answer 1

reduce要求提供的函数是 associative .您的函数 (acc, x) -> a * acc 不满足要求，因此违反了契约(Contract)。

要关联，函数必须满足 (x op y) op z == x op (y op z) 对于任何 x、y 和 z。但是对于您的函数，(x op y) op z = x*a^2 而 x op (y op z) = x * a。

此外，提供给 reduce 的第一个参数必须是累加器函数的标识。所以对于任何 x，1 op x == x 一定是真的。但这也不适用于您的累加器函数，因为 1 op x == a。

正确的做法是:

LongStream.range(0, b).map(x -> a).reduce(1, (u, v) -> u * v);

无论流是并行的还是顺序的，这都能保证正常工作。