Operaciones y Concurrente con Stream en Java

Clase 26 de 39 • Curso de Programación Funcional con Java SE

Resumen

¿Cómo manejar cadenas de texto en Java?

Java es un lenguaje de programación robusto que ofrece diversas formas de manejar cadenas de texto. Las clases y métodos asociados con las cadenas nos permiten manipular y procesar texto de manera efectiva. Es crucial comprender cómo emplear estas herramientas para elaborar código eficiente y organizado.

Las cadenas de texto, o Strings, no solo son una clase, sino también una interfaz que permite la implementación de diversas operaciones. A menudo, utilizamos Strings junto con sus tipos específicos para manejar diferentes tipos de datos, como enteros o caracteres. Esta versatilidad facilita tareas como la conversión, filtrado, y validación de texto.

¿Cómo crear y manipular una secuencia infinita de enteros?

En programación, es frecuente trabajar con secuencias de elementos. Un ejemplo interesante en Java es generar una secuencia infinita de enteros usando métodos específicos disponibles dentro de la clase Stream. Veamos cómo lograrlo:

IntStream infinitoStream = IntStream.iterate(0, x -> x + 1);

IntStream.iterate: Crea una nueva secuencia a partir de un valor inicial, utilizando una función para generar cada nuevo valor.
x -> x + 1: Esta expresión indica cómo calcular el siguiente valor. En este caso, simplemente se incrementa en uno.

Este tipo de operación genera infinitos valores que, en realidad, deben ser limitados para no consumir recursos de manera descontrolada.

¿Cómo limitar y filtrar una secuencia infinita?

Para hacer útil una secuencia infinita, es necesario limitar su longitud y aplicar filtros según nuestras necesidades. Java nos ofrece métodos para realizar estas acciones eficientemente.

Limitar la secuencia:

IntStream limitadoStream = infinitoStream.limit(1000);

Filtrar elementos pares:

IntStream paresStream = limitadoStream.filter(x -> x % 2 == 0);

Estos simples pasos permiten procesar solo una parte manejable de los datos. En este ejemplo, nos enfocamos únicamente en los primeros mil números y, de ellos, solo los que son pares.

¿Cómo operar con concurrente Streams?

Java se destaca en el manejo de concurrencia, permitiendo el procesamiento simultáneo de tareas. Utilizar parallel() en Streams permite que el procesamiento se distribuya a través de múltiples núcleos:

IntStream paraleloStream = paresStream.parallel();

Este tipo de procesamiento paralelo puede mejorar significativamente el rendimiento al procesar grandes volúmenes de datos, pues aprovecha la capacidad total del procesador.

¿Cuándo utilizar Streams paralelos?

Elegir entre Streams regulares y Streams paralelos depende del volumen de datos y la importancia del orden de los mismos. Aquí algunos consejos:

Utiliza Streams regulares cuando trabajes con volúmenes de datos pequeños o cuando el orden de los datos sea crítico.
Opta por Streams paralelos al manejar cientos de miles o millones de elementos siempre que el orden no sea relevante.

Adoptando estas prácticas, no solo optimizas el rendimiento de tu aplicación, sino que también aseguras operaciones más seguras y eficientes.

La gestión de cadenas y secuencias en Java puede parecer abrumadora al principio, pero con un enfoque paso a paso y práctica continua, el manejo eficiente del procesamiento de texto se convierte en una parte fundamental de cualquier programador. Sigue explorando y mejorando tus habilidades, el dominio de estos conceptos abrirá un sinfín de posibilidades en tu carrera de programación.

Gonzalo Muñoz

student•

Amo la API Stream y todas estas funcionalidades. Es una pena que a pesar de que Java 8 tiene como 9 años, muchos developers aún no utilizan todo esto.

Platzi Team

student•

Para eso esta KOTLIN XD

William Rodriguez

student•

Si inclusive hay features de Java 17 y 21 que están geniales y muy poca gente las usa.

Jesús Enrique García

student•

De esta manera pude observar que se puede aprovechar la función .parallel( ):

IntStream infiniteStream = IntStream.iterate(0, x -> x + 1);
        infiniteStream.limit(1000)
                .parallel()
                .filter(x -> x % 2 == 0)
                .forEachOrdered(System.out::println);

La función .forEach opera iterando cada uno de los elementos contenidos en el Stream, sin embargo al hacerlo con la función .parallel( ) los toma a medida que se vayan completando las lineas de ejecución en cada procesador como dice el profesor, pero pude notar que si usamos .forEachOrdered va a tomar cada valor y los va a ordenar conforme vayan iterándose, al final obtendremos el mismo resultado pero con todos los elementos ordenados y chequeando los tiempos de ejecución la diferencia es considerable, en mi caso para este código el tiempo fue aproximadamente un 20% menos que hacerlo sin el .parallel( )

Mario Enrique Ascencio Garcia

student•

Gracias, excelente dato. Lo comprobe y es cierto es muy eficiente,

Sebastián Andrade

student•

Tambien se podria utilizar .sorted() y despues un foreach normal no?

William Schnaider Torres Bermon

student•

When to use Parallel Streams?

They should be used when the output of the operation is not needed to be dependent on the order of elements present in source collection (i.e. on which the stream is created)
Parallel Streams can be used in case of aggregate functions
Parallel Streams quickly iterate over the large-sized collections
Parallel Streams can be used if developers have performance implications with the Sequential Streams
If the environment is not multi-threaded, then Parallel Stream creates thread and can affect the new requests coming in

Juan José Álvarez Pérez

student•

Streams de tipo específico

⠀ Existen casos donde se quiere operar con Streams sobre tipos de datos incorporados en Java (como Integer o Double), es por eso que Java incorpora los Streams de tipo específico, los cuales permiten asegurar que las operaciones que se realicen sobre ellos trabajarán con el tipo de dato correspondiente.

List<String> numeros = Arrays.asList("0,37", "4,87", "1,23", "2,34", "3,45", "4,56");

DoubleStream doubleStream = numeros.stream()
        .map(numero -> numero.replace(",", ".")) // Reedecion las comas por puntos para que el Parse sea correcto
        .mapToDouble(Double::parseDouble) // Convierte los numeros de String a Double. A partir de acá se trabaja con DoubleStream en lugar de Stream
        .filter(numero -> numero < 1.5) // Filtra los numeros menores a 1.5
        .map(numero -> numero / 2) // Divide entre 2
        .sorted(); // Ordena los Doubles

Los Streams de tipo específico también permiten generar los datos en lugar de construirse a partir de una lista. ⠀ Por ejemplo, con IntStream.iterate se puede definir un número inicial y la Lambda que se usará para generar nuevos elementos.

// IntStream que contiene los primeros 100 años biciestos a partir del 1900
IntStream leapYears = IntStream.iterate(1900, x -> x + 1) // Genera numeros partiendo de 100 y aumentando 1 cada vez
        .filter(x -> x % 4 == 0) // los años bisiestos son divisibles entre 4
        .filter(x -> (x % 100 != 0) || (x % 100 == 0 && x % 400 == 0)) // pero si son divisibles entre 100 tambien deben serlo entre 400
        .limit(100); // limita a los 100 primeros años bisiestos

Es importante tener en cuenta que al generar Streams infinitos, se debe detener su generación en algún punto, de lo contrario se comportará como un bucle infinito (while (true)). ⠀

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Streams con paralelismo

⠀ Existen casos donde se quiere operar los elementos de un Stream de forma paralela, es decir, que existan varios procesos tomando elementos distintos y procesarlos a la misma vez. Para crearlos a partir de una lista se puede utilizar la función parallelStream() en lugar de stream(), o si se tiene un Stream secuencial se puede convertir con parallel().

List<String> lenguajes = Arrays.asList("C#", "C++", "Go", "Java", "JavaScript", "PHP", "Python", "Ruby", "Swift", "TypeScript");

// Secuencial (ordenado)
lenguajes.stream()
        .forEach(System.out::println);

// Paralelo (desordenado)
lenguajes.parallelStream()
        .forEach(System.out::println);

Es importante tener en cuenta que al generar Streams paralelos no se mantiene el orden al iterar sobre él, ni tampoco existe un orden predecible en el Stream resultante.

William Schnaider Torres Bermon

student•

Here, you can find a interesting example.

Ricardo Ortiz

student•

Hice la prueba con 1000000 y 10000000 con un millon el rendimiento en paralelo es un poco peor, pero con 10 millones el rendimiento mejora con paralel

datos:1000000 total milisegundosl:51611 Paralel total milisegundos:52980 datos:10000000 total milisegundos:46821 Paralel total milisegundos:46230

William Schnaider Torres Bermon

student•

Parallelism: Parallel computing involves dividing a problem into subproblems, solving those problems simultaneously (in parallel, with each subproblem running in a separate thread), and then combining the results of the solutions to the subproblems.

Carina Jiménez García

student•

Si tengo una lista de algún tipo dato: List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, ... etc)

Y quiero utilizar un stream con paralelismo, entonces tengo que hacer lo siguiente?? integerList.stream().parallel()

O puedo utilizar: integerList.parallelStream()

Ambas opciones son buenas prácticas?? y el resultado en ambas es el mismo??

Juan David Britto

student•

Hola, una pregunta.

¿Entonces no hay manera de que si se utilizan parallel, poder obtener los resultsados en orden?

Algo asi, como esperar a que acaben el proceso y luego si organizarlos y mostrarlos.

john fredy quimbaya orozco

student•

después de realizar el proceso paralelo como se organizan los datos.?

Juan Felipe Jimenez Pacheco

student•

¿En cuanto a la notación Big O que sería más rápido hacer un For o un Stream?

John Alassio

student•

hola, solo una acotacion como usuario. el profe habla en inles y yo no entiendo mucho asi que pongo el subtitulo. pero el subtitulo traduce cualquier cosa. en la obcion de transcribcion usarion la misma traduccion. asi que en mis apuntes no entiendo que poner como clases Streams, olStram inStreams? oll all?? que es lo que dice al principio?

John Alassio

student•

entonces infinitStream es una especie de bucle?

Juan Diego Mamani

student•

hola, diria que si ya que el infinite stream tiene dos pasos la definicion de la iteracion y el limite

tal como lo tiene un for o un do while

John Alassio

student•

Ah! y a ese bucle ay que modificar su limite para que deje de retornar la misma info infinitamente no?

Deymer Hernandez

student•

Solo si te importa el orden de los datos es cuando NO deberías utilizar parallel()

ANDRES ALFONSO MIRA MEJIA

student•

✅

john fredy quimbaya orozco

student•

Hasta el momento he aprendido muchas cosas nuevas

John Alassio

student•

Stream por si misma es una clase y ay clases como "abstracStream" o "abstracImplemeitationStream", cosas por el estilo que java genera internamente para poder proveernos de estos Stream, pero aveces necesitamos un Stream de un tipo especifico, es posible que nosotros extendamos o implementemos de la clase Stream, pero tambien es posible que implementemos algunos elementos que esten ya predefinidos; por ejemplo algo muy comun es trabajar con primitivos, con numeros primitivos o con datos primitivos: Bits, Chard, Integer, Long, etc...

Oscar Eduardo Delgado Ballesteros

student•

Una de las mejores clases del curso!

Johan Mora

student•

Si no entiendes de donde toma el parámetro de la x en el intUnaryOperator , entra a la definición del método iterate, hay se puede observar que el parámetro seed 0, es el que se envía como parámetro

Jean Nuñez

student•

Class stream recolacta los datos en un solo elemento con parallel