Java Stream中sorted()对forEach执行时机的影响及原因探究

现象差异 #

• 未使用sorted()时，执行以下代码：

BufferedReader r = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
r.lines().limit(4).forEach(System.out::println);

输入a、b、c、d时，每输入一行就会立刻打印该行。

• 添加sorted()后，执行以下代码：

BufferedReader r = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
r.lines().limit(4).sorted().forEach(System.out::println);

同样输入a、b、c、d时，需输入完所有4行后才会批量打印排序后的结果。

原因解析 #

这种差异由Stream中间操作的特性直接决定：

• sorted()是有状态的中间操作，这类操作必须收集完上游所有元素才能完成自身逻辑——要完成排序，必须先拿到全部待排序的元素，才能进行比较和排序。因此它会先读取limit(4)限定的所有4行输入，完成排序后才会把元素传递给下游的forEach，所以要等输入全部完成才会打印。
• 未添加sorted()时，limit(4)是无状态的中间操作，它不需要等待所有元素，只要从上游拿到一个元素，就可以直接传递给下游的forEach。而lines()本身是懒加载的流，每读取一行输入就会生成一个元素，所以每输入一行就会被立刻处理并打印。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bc a