基于Set的并行Stream的reduce()操作行为异常，求与List的差异原因

先看你给出的代码和现象：

import java.util.Collection;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class StreamReduce {
    public static void main(String[] args) {
        // Collection<String> l = List.of("A", "B");
        Collection<String> l = Set.of("A", "B");
        var r = l.parallelStream().reduce("I", (a,b)-> a + b);
        System.out.println(r);
    }
}

使用Set.of("A", "B")时输出为IBIAI，换成List.of("A", "B")时输出为IAB，两者的差异可以从以下几点拆解：

1. 并行流reduce的底层逻辑 #

并行流执行reduce时，会把元素集合拆分成多个独立的子任务，每个子任务都会用你指定的标识元素（这里是"I"）作为初始值，先完成自身的累加操作，最后再把所有子任务的结果合并成最终输出。

2. Set与List的核心差异：有序性 #

• List是有序集合：哪怕用并行流，元素的处理顺序、子任务的拆分与合并都会遵循原集合的顺序。对于元素量小的List，JVM甚至可能直接采用串行逻辑执行reduce，最终结果就是"I"+"A"+"B"，也就是符合预期的IAB。
• Set是无序集合：Set.of返回的是无序实现，并行流处理时，元素的遍历顺序、子任务的拆分规则完全没有固定约束。每个子任务都会独立用"I"和元素拼接，比如得到"IA"和"IB"，合并这些子结果时，顺序是随机的，甚至可能因为拆分逻辑的原因，多次引入标识元素，最终出现IBIAI这类包含多个"I"且位置不确定的结果。

3. 更本质的问题：违反了并行reduce的要求 #

Java并行流的reduce操作有两个硬性要求，你的代码刚好都违反了：

• 标识元素必须是幺元：也就是identity op a和a op identity的结果都必须等于a。但你的"I"显然不满足——"I"+"A"是"IA"，"A"+"I"是"AI"，都不等于"A"。
• 累加器函数的结合性依赖幺元生效：虽然字符串拼接本身是结合性的（(a+b)+c = a+(b+c)），但因为标识元素不是幺元，加上Set的无序性，最终结果完全不可控。

简单来说：List的结果只是刚好符合你的预期，本质是依赖了JVM的实现细节；而Set的结果暴露了你的代码不符合并行reduce规范的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Barat Sahdzijeu