پنج اشتباه رایج توسعه دهندگان هنگام استفاده از جاوا استریم و نحوه اجتناب از آنها

Summarize this content to 400 words in Persian Lang
جاوا استریم روشی قدرتمند برای پردازش داده ها به سبک عملکردی ارائه می دهد و به توسعه دهندگان این امکان را می دهد که کد مختصر و خوانا بنویسند. با این حال، استفاده نادرست از Stream ها می تواند منجر به کد ناکارآمد، باگ یا غیرقابل نگهداری شود. در این وبلاگ، پنج اشتباه رایج توسعه دهندگان در هنگام کار با جاوا استریم و نحوه اجتناب از آنها را بررسی خواهیم کرد.

1. تغییر منبع در طول پردازش جریان

یکی از اشتباهات رایج تغییر یک مجموعه در حین استفاده از یک جریان برای پردازش آن است. منظور از استریم ها برای مدیریت داده ها بدون ایجاد تغییرات در مجموعه اصلی است. اگر مجموعه را در حین پردازش تغییر دهید، می تواند باعث خطاهایی مانند ConcurrentModificationException شود.

List list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3));
list.stream().forEach(x -> list.add(x + 1)); // Runtime exception

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

مشکل:

استریم ها از نظر رشته ای ایمن نیستند و اصلاح مجموعه زیربنایی در طول پردازش، سازگاری آن را مختل می کند.

نحوه اجتناب و حل:

اگر می‌خواهید داده‌ها را تبدیل کنید، به جای تغییر در مجموعه اصلی، نتایج را به یک مجموعه جدید جمع‌آوری کنید.

List transformedList = list.stream()
.map(x -> x + 1)
.collect(Collectors.toList());

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

2. با فرض اینکه می توان از جریان ها مجددا استفاده کرد

جریان ها اشیایی یکبار مصرف هستند. هنگامی که توسط یک عملیات ترمینال (به عنوان مثال، forEach()، collect() مصرف شد، نمی توان آنها را مجددا استفاده کرد. تلاش برای استفاده مجدد از یک جریان، یک IllegalStateException ایجاد می کند.

Stream stream = List.of(“a”, “b”, “c”).stream();
stream.forEach(System.out::println); // Works
stream.forEach(System.out::println); // Throws IllegalStateException

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

مشکل:

این اشتباه اغلب زمانی رخ می دهد که توسعه دهندگان سعی می کنند چندین عملیات را در یک جریان انجام دهند بدون اینکه متوجه شوند که قبلاً مصرف شده است.

نحوه اجتناب و حل:

اگر نیاز دارید که داده ها را چندین بار پردازش کنید، برای هر عملیات یک جریان جدید ایجاد کنید.

List list = List.of(“a”, “b”, “c”);
list.stream().forEach(System.out::println);
list.stream().forEach(System.out::println); // Create a new stream

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

3. مدیریت نادرست جریان های موازی

جریان های موازی می توانند به سرعت بخشیدن به پردازش کمک کنند، اما اگر با دقت مورد استفاده قرار نگیرند، می توانند مشکلاتی را ایجاد کنند. به عنوان مثال، استفاده از آنها در مجموعه داده های کوچک یا منابع مشترک می تواند منجر به خطا یا کاهش سرعت کارها به جای بهبود عملکرد شود.

List list = List.of(1, 2, 3);
list.parallelStream().forEach(System.out::println); // Non-deterministic output

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

مشکل:

برای مجموعه داده‌های کوچک، سربار موازی‌سازی غالباً بر دستاوردهای عملکرد برتری دارد.دسترسی به منابع قابل تغییر مشترک در جریان های موازی می تواند منجر به شرایط مسابقه شود.

نحوه اجتناب و حل:

از جریان‌های موازی فقط برای مجموعه داده‌های بزرگ استفاده کنید، جایی که عملکرد واضحی را افزایش می‌دهند، و مطمئن شوید که منابع مشترک را با خیال راحت مدیریت می‌کنید تا از خطا جلوگیری کنید.

list.stream().forEach(System.out::println); // Sequential stream

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

4. اجتناب از اثرات جانبی در عملیات جریان

منظور از استریم ها برای پیروی از یک سبک برنامه نویسی کاربردی است. افزودن عوارض جانبی، مانند چاپ یا تغییر متغیرهای خارجی، در عملیات‌هایی مانند map() یا filter() خلاف این رویکرد است و حفظ کد را سخت‌تر می‌کند.

list.stream()
.map(x -> {
System.out.println(x); // Side effect
return x * 2;
})
.collect(Collectors.toList());

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

مشکل:

عوارض جانبی می تواند درک و اشکال زدایی خط لوله جریان را سخت تر کند. آنها همچنین می توانند هنگام استفاده از جریان های موازی رفتار غیرمنتظره ای ایجاد کنند.

نحوه اجتناب و حل:

اگر نیاز به اشکال زدایی یا بررسی مقادیر دارید، از peek() استفاده کنید. از تغییر حالت خارجی در عملیات جریان اجتناب کنید.

list.stream()
.peek(System.out::println) // Use peek for debugging
.map(x -> x * 2)
.collect(Collectors.toList());

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

5. جمع آوری نامناسب با Collectors.toMap

هنگام استفاده از Collectors.toMap برای جمع آوری داده ها در نقشه، توسعه دهندگان گاهی اوقات فراموش می کنند که برخوردهای کلیدی را مدیریت کنند. اگر دو عنصر کلید یکسانی داشته باشند، کد یک IllegalStateException ایجاد می کند مگر اینکه برخوردها به درستی مدیریت شوند.

Map map = List.of(“apple”, “bat”, “ant”).stream()
.collect(Collectors.toMap(String::length, Function.identity())); // Key collision issue

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

مشکل:

اگر دو عنصر کلید یکسانی را تولید کنند، گردآورنده نمی داند چگونه آنها را ادغام کند و منجر به استثنا می شود.

نحوه اجتناب و حل:

یک تابع ادغام برای رسیدگی به برخوردهای کلیدی ارائه دهید.

Map map = List.of(“apple”, “bat”, “ant”).stream()
.collect(Collectors.toMap(
String::length,
Function.identity(),
(existing, replacement) -> existing // Resolve collision
));

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

نتیجه گیری

جاوا استریم ابزار قدرتمندی برای پردازش داده ها است، اما استفاده نادرست از آنها می تواند باعث ناکارآمدی و خطا شود. با آگاهی از این اشتباهات رایج و دانستن نحوه جلوگیری از آنها، می توانید کدی تمیز، کارآمد و قابل نگهداری بنویسید که بیشترین استفاده را از استریم ها می کند.

مراجع:

https://www.baeldung.com/java-8-streams

https://www.digitalocean.com/community/tutorials/java-8-stream

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/?java/util/stream/Stream.html

List list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3));
list.stream().forEach(x -> list.add(x + 1)); // Runtime exception

List transformedList = list.stream()
    .map(x -> x + 1)
    .collect(Collectors.toList());

Stream stream = List.of("a", "b", "c").stream();
stream.forEach(System.out::println); // Works
stream.forEach(System.out::println); // Throws IllegalStateException

List list = List.of("a", "b", "c");
list.stream().forEach(System.out::println);
list.stream().forEach(System.out::println); // Create a new stream

List list = List.of(1, 2, 3);
list.parallelStream().forEach(System.out::println); // Non-deterministic output

list.stream().forEach(System.out::println); // Sequential stream

list.stream()
    .map(x -> {
        System.out.println(x); // Side effect
        return x * 2;
    })
    .collect(Collectors.toList());

list.stream()
    .peek(System.out::println) // Use peek for debugging
    .map(x -> x * 2)
    .collect(Collectors.toList());

Map map = List.of("apple", "bat", "ant").stream()
    .collect(Collectors.toMap(String::length, Function.identity())); // Key collision issue

Map map = List.of("apple", "bat", "ant").stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        String::length,
        Function.identity(),
        (existing, replacement) -> existing // Resolve collision
    ));